基于自供能生物传感器对细胞的检测研究文献综述

 2021-11-01 21:10:28

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1. 引言全球能源危机和环境污染加速了清洁和可再生能源的研究。

作为一种可持续发展的技术,生物燃料电池(BFCs)由于其独特的将可生物降解物质中存储的化学能直接转化为电能的独特能力,在最近引起了人们的极大兴趣。

1-4酶促生物燃料电池(EBFCs)和微生物燃料电池(MFCs)是BFC系统的两个重要组成部分,其中具有可再生氧化还原酶和/或微生物的装置被用作催化剂,在阳极进行自然氧化过程,从而释放电子并产生电流。

由于毕设课题主要集中于EBFC对细胞的检测研究,因此本综述只介绍EBFC的相关内容。

2. 酶生物燃料电池(EBFC)EBFC于1964年由Yahiro及其同事首次引入,5尤其是在最近十年中在此领域取得了许多进步。

EBFC的工作方式与常规燃料电池相似,在用于从底物(例如人体血液中的葡萄糖)转换能量方面,由于其低成本,可更新性,生物降解性和出色的固有特性(例如对底物的特异性,高催化活性和低过电压)而拥有更明显的优势。

近年来,EBFC引起了相当大的关注,因为有可能将活细胞植入生物体内,并利用体液中的血糖进行发电,这使其很可能成为心脏起搏器,植入式自供能传感器和医疗设备的有希望的动力源。

6-82.1EBFC的基本原理EBFC的最新研究大多基于固定化酶修饰的生物电极上的酶促反应,9燃料(例如葡萄糖)在阳极被氧化,氧化剂(例如氧气)在阴极被还原为水(图1)。

EBFC吸引人的特征是利用酶的优异选择性,这意味着不需要其他组分。

在这种情况下,两个电极都可以浸入一个包含基质和氧化剂的腔室中,10如果在生物阳极和生物阴极之间没有交叉反应,则不需要膜。

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