미세유체 채널이 집적화된 3차원 전극시스템이 개시된다. 제1 절연성 기판과, 상기 제1 절연성 기판과 소정 간격을 두고 대향하여 상기 미세유체 채널을 형성하는 제2 절연성 기판과, 상기 제1 절연성 기판 위에서 상기 미세유체 채널에 대해 대략 수직 방향으로 소정 간격을 두고 형성되며, 서로간에 전기적으로 연결되어 있는 복수의 산화용 전극과, 상기 제2 절연성 기판 위에서 상기 미세유체 채널에 대해 대략 수직 방향으로 소정 간격을 두고 형성되며, 서로간에 전기적으로 연결되어 있는 복수의 환원용 전극을 포함하고 있다. 본 발명에 의하면 미세유체 채널이 전극과 집적화된 3차원형태의 구조로서, 미세유체 채널로 흐르는 전극활성물질의 흐름을 직선형이 아닌 지그재그 형태로 만들어 채널내로 흐르는 바이오 유체의 혼합효과를 촉진시키고, 전극활성물질의 산화, 환원반응을 동시에 고효율로 측정할 수 있는 전기화학적 분석시스템을 제공해 준다.