제 1 항에 있어서, 상기 표적 물질은 산화환원효소의 기질로 인식되어 수소 이온 생성을 동반하는 물질, 신경전달물질, 대사경로나 근육대사에 관련된 대상물질과 대사 부산물, 세포에너지 균형을 유지하는 시트르산 사이클(Krebs cycle)에 연관된 물질 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는, 바이오 센서.

제 2 항에 있어서, 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압을 인가하는 장치와,상기 제 1 전극과 제 2 건극 사이의 전류변화를 검출하는 전류계를 더 포함하는, 바이오 센서.

시료 내의 표적물질과의 물리적 및/또는 화학적 상호작용을 통해 수소 이온을 생성하는 반응층;상기 반응층의 일측에 형성되어 상기 반응층에서 생성된 수소 이온을 전달하는 수소 이온 전달층; 및상기 수소 이온 전달층의 일측에 형성되어 상기 수소 이온 전달층으로부터 전달되는 수소 이온에 의해 물질의 상이 변화하는 상전이층;을 포함하는, 바이오 센서.

제 1 항에 있어서,상기 상전이층의 일측에 형성된 제 1 전극과, 상기 상전이층의 타측에 형성된 제 2 전극을 더 포함하는, 바이오 센서.

제 1 항에 있어서, 상기 반응층은 산화환원효소를 포함하는, 바이오 센서.

제 3 항에 있어서,상기 반응층은 탈수소효소, 과산화효소, 환원효소, 산화효소, 산소효소, 하이드록시화효소 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는, 바이오 센서.

제 1 항에 있어서,상기 수소 이온 전달층은 전자 절연을 유지하면서 이온 전달을 가능하게 하는 양성자 전도성을 갖는 물질을 포함하는, 바이오 센서.

제 5 항에 있어서,상기 수소 이온 전달층은, 양성자 전도성 고체 산화물, 양성자 전도성 고분자 물질, 페로브스카이트 양성자 전도체, 수소결합 유기 프레임워크(HOFs), 산성기 또는 양성자 분자로 기능화된 물질, 양성자 전도성 세라믹 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는, 바이오 센서.

제 1 항에 있어서,상기 수소 이온 전달층은 액체 불투과성을 갖는, 바이오 센서.

제 5 항에 있어서,상기 실리콘 산화물은 비정질 SiO2인, 바이오 센서.

제 1 항에 있어서, 상기 상전이층은 상기 수소 이온과 반응하여 전기 전도성이 증가하는 물질로 상전이가 일어나는 것인, 바이오 센서.

제 1 항에 있어서, 상기 상전이층은 VO2, WO3, 수소화 비정질 실리콘, MoS2, WS2 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는, 바이오 센서.

제 1 항에 있어서, 상기 상전이층은 VO2를 포함하고, 상기 VO2는 상기 수소 이온 전달층을 통해 전달되는 수소 이온과 반응하여 금속성의 HxVO2로(0＜x≤1)로 상전이되는, 바이오 센서.

제 2 항에 있어서, 상기 제 1 전극과 제 2 전극 중 적어도 하나는 상전이층에 비해 일함수가 낮은 물질로 이루어진, 바이오 센서.

제 11 항에 있어서, 상기 제 1 전극과 제 2 전극은 In, Al 및 Au 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는, 바이오 센서.

제 11 항에 있어서, 상기 제 1 전극은 In을 포함하고,상기 제 2 전극은 Au를 포함하는, 바이오 센서.

제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 하나의 바이오 센서를 사용하여 표적물질을 검출하는 방법으로,상기 반응층 상에 표적 물질을 포함하는 시료를 접촉시키는 단계;상기 표적 물질과 반응층 사이의 물리적 및/또는 화학적 상호작용에 의해 수소 이온이 생성되는 단계;생성된 수소 이온이 상기 수소 이온 전달층을 통해 상전이층으로 전달되는 단계;전달된 수소 이온과 상전이층과의 반응에 의해 상전이층이 절연성에서 금속성으로 상전이가 발생하는 단계; 및상기 상전이층을 통해 흐르는 전류의 변화를 검출하는 단계;를 포함하는, 표적물질의 검출방법.