自调节的酶-纳米管合体膜及其作为生物燃料电池柔性电极的应用
Takeo Miyake1, Syuhei Yoshino, Takeo Yamada
1Department of Bioengineering and Robotics, Tohoku University, 6-6-1 Aramaki Aoba, Sendai 980-8579, Japan.
Journal of the American Chemical Society
|March 12, 2011
概括
一种新的碳纳米管森林 (CNTF) 薄膜能够对高度活跃的生物传感器进行受控的酶固定. 这种灵活的电极技术对可穿戴生物燃料电池和基于伤口的能量设备有很大的希望.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 纳米结构的碳为酶修饰的电极提供了很大的表面积.
- 由于随机聚合,控制纳米碳中的酶负载具有挑战性.
研究的目的:
- 在纳米结构碳上开发一种可控制的酶固定方法.
- 制造用于生物传感和生物燃料电池的高活性酶-CNTF组合电极.
主要方法:
- 制造一个独立的碳纳米管森林 (CNTF) 膜.
- 液体诱导的收缩以创建酶大小的内部空间.
- 使用果糖脱酶 (FDH) 和Laccase的酶固定.
主要成果:
- 实现了受控的酶负载和高电极活性.
- FDH-CNTF电极显示氧化电流密度为16 mA cm(-2).
- 生物燃料电池在稳定的运行下达到1.8mW cm(-2) 的功率密度.
结论:
- CNTF膜为酶电极混合组合提供了一个多功能平台.
- 开发的电极适用于灵活,可穿戴的生物传感和能源应用.
- 在补丁和伤口形状因素中得到证明的应用.
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