酵母驱动的燃料电池以人体血液为食

 作者:阳熹锱     |      日期:2019-02-06 04:06:06
作者:库尔特克莱纳(Kurt Kleiner)酵母细胞以人体血液中的葡萄糖为食可能有一天会给植入者提供动力能够自我再生的活力源将消除对更换电池的常规操作的需要现在,这个前景更近了一步加拿大温哥华不列颠哥伦比亚大学的一个研究小组通过将酵母细胞包裹在一个柔软的胶囊中,创造了微小的微生物燃料电池他们继续展示燃料电池可以从一滴人血浆中产生能量这种燃料电池特别适用于器械,例如用于治疗瘫痪的椎管内微电极,需要植入更换电池很困难的地方,Mu Chiao说,他与Chin-Pang-Billy Siu共同撰写了该论文,也是在UBC传统的燃料电池依赖于诸如铂的高温催化剂来从燃料中剥离电子并产生电流微生物燃料电池作为大规模电源被研究的想法是利用活细胞中广泛的低温催化剂 - 酶最简单的方法是简单地窃取细胞开始分解食物时产生的电子这可以在“电子介体”的帮助下完成 - 这种化学物质足够小,可以进入细胞,捕获一些电子,然后再扩散出去这种新型燃料电池由酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) - 一种常用于酿造和烘焙的酵母 - 组成,由一种称为聚二甲基硅氧烷(PDMS)的有机硅制成的燃料电池封装而成原型为15毫米见方,厚1.4毫米甲基蓝 - 一种常用于染色生物样品的化学物质 - 被用作电子介体这会窃取酵母代谢葡萄糖时产生的一些电子,并将它们传递到细胞的阳极侧,从而产生小电流在阴极侧,扩散出酵母细胞的氢离子与氧结合产生水为了增加电极的表面积,从而提高燃料电池的功率输出,该团队使用硅蚀刻技术制造了大约40微米见方和8微米高的“微柱”(见图) Chaio说,与典型的手表电池可能产生的微瓦相比,这种基于酵母的燃料电池产生大约40纳瓦的功率对于某些设备而言,如果它与电容器耦合以允许存储能量,那么这可能是足够的功率酵母也可以通过基因工程来提高其功率输出康奈尔大学(Cornell University)研究微生物燃料电池的Lars Angenent表示,这项工作是朝着正确方向迈出的一步,但仍存在巨大挑战例如,为了保持酵母细胞的健康,需要去除它们的废物而不允许任何有害物质渗出到血液中 “我认为人们会想到这一点这是第一步,“他说期刊参考:微电子系统期刊(DOI:10.1109 / JMEMS.2008.2006816)更多关于这些主题的信息: