電子伝導体と、少なくとも1種のアノード酵素またはカソード酵素と、酵素固定化物質とを含む、バイオアノード、バイオカソードおよびバイオ燃料電池。アノード酵素は、燃料流体と反応して燃料流体の酸化形態を生成することができ、電子を電子伝導体へ放出することができる。カソード酵素は、酸化剤と反応して水を生成することができ、電子を電子伝導体から獲得することができる。アノード酵素およびカソード酵素の両酵素用の酵素固定化物質は、酵素を固定化し、安定化することができ、燃料流体および／または酸化剤に対して透過性である。
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ミセル状疎水性変性多糖を含む、バイオアノード、バイオカソード、バイオ燃料電池、固定化酵素および固定化物質を開示する。特に、ミセル状疎水性変性多糖は、疎水性変性キトサンまたは疎水性変性アルギン酸塩であってよい。
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第四級アンモニウムで処理されたNation^TMポリマー膜、および処理されたNation^TMポリマーに組み込まれたデヒドロゲナーゼ含むバイオアノードを開示する。デヒドロゲナーゼは、有機燃料の酸化を触媒し、アデニンジヌクレオチドを還元する。イオン導電性ポリマー膜が、還元アデニンジヌクレオチドを電気酸化する作用をするポリメチレングリーンレドックスポリマー膜に並置されている。バイオアノードを燃料電池に使用して、高電力密度を生じさせる。
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バイオアノードおよび／またはバイオカソードを含む微小流体バイオ燃料電池は、微小流体原理とソフトリソグラフィーを使用して形成される。バイオアノードおよび／またはバイオカソードにおいて、レドックス反応で利用される酵素は、ミセルまたは逆ミセル構造中で安定化される。バイオ燃料電池は、高い電力密度を生成するために使用される。
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二機能膜を有するカソードを備えた改良された生物燃料電池に関し、そのカソードは、膜の緩衝された区画内に固定された酸素オキシドレダクターゼと、電子伝導性電極からその酸素オキシドレダクターゼにより触媒されるレドックス反応へと電子を移動させる電子移動メディエーターとを有する。この改良された生物燃料電池は、基質としてアルコール等の有機燃料を使用するオキシドレダクターゼ酵素を含むアノードも有している。電流はアノードとカソードとの間を流れる。

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