CN114122437B - 可植入大脑的柔性纤维生物燃料电池及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于生物燃料电池技术领域，具体为一种可植入大脑的柔性纤维生物燃料电池及其制备方法和应用。本发明柔性纤维生物燃料电池以碳纳米管纤维作为基底，负载电子转移剂和葡萄糖氧化酶作为阳极，负载铂碳催化剂作为阴极，并在阴极和阳极的表面通过原位化学反应生成聚多巴胺‑磷酸胆碱亲水层。本发明制备的纤维生物燃料电池可实现在生理浓度葡萄糖溶液中的功率输出，在牛血清蛋白溶液中呈现抗生物吸附性能。该生物燃料电池可以作为电源通过微创植入小鼠脑内进行功率输出，并在脑内具备抗生物吸附性能和功率输出性能的保持能力，展现出良好的在体应用前景，为植入式电子器件的能量供给的不稳定问题提供了新的解决方案。

Description

可植入大脑的柔性纤维生物燃料电池及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于生物燃料电池技术领域，具体涉及一种可植入大脑的柔性纤维生物燃料电池及其制备方法和应用。
背景技术
随着社会经济的迅速发展，可植入电子设备得到广泛的关注和发展，例如心脏起搏器、深脑刺激电极、人工耳蜗等植入式电子设备对于提高人类健康水平起到了重要作用。这些植入式电子设备的能量供给来源一般依赖于传统的二次电池，其存在电池占据体积大、刚性大、容量有限，电池中的有毒有害物质有泄露风险等缺陷。因此，亟需开发一种新型、安全的能量供给器件。
人体内含有生物燃料，如果能将这些生物燃料中蕴含的化学能转化为电能加以利用，将是解决植入式电子器件能源供给问题的一条新思路。生物燃料电池是一种将化学能转化为电能的电子器件，其电极上负载着生物酶及其它活性材料，可实现底物在电极上的得失电子和氧化还原反应，从而构成电学回路，产生电能。
然而，对于可植入的生物燃料电池仍然存在着一些发展瓶颈。一方面是目前已报导的生物燃料电池大多基于三维体相结构，器件的体积大、刚性大，无法满足电子器件的小型化、柔性化需求，尤其是对于植入深部组织（例如脑部、血管等）应用时具有难度；另一方面是器件在植入体内会发生生物吸附现象，即蛋白质和细胞的非特异性吸附现象，这会造成植入器件的性能大幅下降。因此，亟需开发一种柔性、抗生物吸附的生物燃料电池，来解决上述问题，以实现植入式生物燃料电池的安全、稳定使用。
发明内容
本发明的目的在于提出一种可植入大脑的安全、稳定的抗生物吸附柔性纤维生物燃料电池及其制备方法和应用。
本发明提供的面向植入大脑应用的抗生物吸附柔性纤维生物燃料电池，以碳纳米管纤维作为基底，负载电子转移剂和葡萄糖氧化酶作为阳极，负载铂碳催化剂作为阴极，并在阳极和阴极的表面通过原位化学反应生成聚多巴胺-磷酸胆碱亲水层。由此得到的纤维生物燃料电池具有良好的柔性，且电极表面的亲水层使其具备抗生物吸附性能。
本发明提供的可植入大脑的抗生物吸附柔性纤维生物燃料电池的制备方法，具体步骤如下。
（1）碳纳米管纤维的制备
通过浮动催化化学气相沉积法制备碳纳米管纤维。具体，以乙醇和丙酮为碳源，并在碳源中混合二茂铁和噻吩作为催化剂，将上述混合溶液以恒定速率均匀抽取到高温反应炉中，并通入氩气作为载流气体，氢气作为还原气体；碳源和催化剂在反应区经过热解、成核、生长等反应过程，即可生成碳纳米管气凝胶，其由载流气体带出反应炉，经溶剂收缩处理后得到碳纳米管薄膜或窄带，再经后续牵拉得到碳纳米管纤维；
其中，制备得到的碳纳米管纤维的直径范围为50-100 μm。
（2）纤维阳极的制备
将步骤（1）制备的碳纳米管纤维置于四硫富瓦烯溶液中进行浸泡处理，取出，用去离子水清洗；然后将处理好的碳纳米管纤维浸于含有戊二醛的葡萄糖氧化酶溶液中，置于4℃环境下进一步浸泡处理，取出，用去离子水清洗，即得到纤维阳极；
其中，所述四硫富瓦烯溶液浓度范围为10-100 mM，电极在四硫富瓦烯溶液中的浸泡时间为8-12小时，葡萄糖氧化酶溶液范围为10-80 mg/mL，戊二醛的体积分数范围为0.1-0.5%，电极在含有戊二醛的葡萄糖氧化酶溶液中的浸泡时间为8-12小时。
（3）纤维阴极的制备
将铂碳催化剂分散于乙醇、水和Nafion的混合溶液中，超声分散，即得到分散均匀的铂碳催化剂溶液；然后所述铂碳催化剂溶液涂覆在步骤（1）制备的碳纳米管纤维上，涂覆后的纤维置于空气中室温晾干，即得到纤维阴极；
其中，所述乙醇、水和Nafion的混合溶液中乙醇的体积分数范围为10-25%，Nafion的体积分数范围为0.1-0.5%，超声时长为1-2小时，铂碳催化剂涂覆次数为1-12次。
（4）纤维阳极和纤维阴极表面聚多巴胺-磷酸胆碱亲水层的制备
将步骤（2）、步骤（3）制备的纤维阳极和纤维阴极置于多巴胺的碱性溶液中浸泡反应，取出后用去离子水清洗；将经反应的纤维阳极和纤维阴极置于2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱的碱性溶液中浸泡反应，取出后用去离子水清洗，即得到修饰有聚多巴胺-磷酸胆碱亲水层的纤维阳极和纤维阴极。
其中，所述多巴胺溶液的浓度范围为1-10 mg/mL，在多巴胺溶液中的反应时长为1-12小时，2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱的溶液浓度范围为1-10 mg/mL，在2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱溶液中的反应时长为1-12小时。
通过上述步骤制备得到的柔性纤维生物燃料电池，可实现在生理浓度葡萄糖溶液中的功率输出，并在牛血清蛋白溶液中呈现抗生物吸附性能。该新型柔性纤维生物燃料电池可以作为电源通过微创的方式植入小鼠脑内进行功率输出，并在脑内具备抗生物吸附性能和功率输出性能的保持能力，展现出良好的在体应用前景，为植入式电子器件的电源能量供给的不稳定问题提供了新的解决方法。
附图说明
图1为抗生物吸附柔性纤维生物燃料电池的工作机理示意图。
图2为抗生物吸附柔性纤维生物燃料电池通过钨丝辅助植入的方法植入到小鼠大脑的过程。
图3为抗生物吸附柔性纤维生物燃料电池阳极和阴极的扫描电镜照片。
图4为抗生物吸附柔性纤维生物燃料电池阴极和阳极的电化学性能表征。其中，a是纤维阳极的电化学性能表征，b是纤维阴极的电化学性能表征。
图5为抗生物吸附柔性纤维生物燃料电池在生理浓度的葡萄糖溶液中的功率输出性能。其中，a是功率密度曲线，b是功率密度与葡萄糖浓度的关系图。
图6为抗生物吸附柔性纤维生物燃料电池的抗生物吸附性能图。其中，a是在牛血清蛋白溶液中的抗生物吸附性能图，b是在小鼠脑内的抗生物吸附性能图。
具体实施方式
（1）碳纳米管纤维的制备
以乙醇和丙酮为碳源，其中乙醇的质量分数为92%，丙酮的质量分数为8%，并在碳源中混合二茂铁和噻吩作为催化剂，其中二茂铁的质量分数为97%，噻吩的质量分数为3%，将上述混合溶液以0.17 mL/min的恒定速率均匀抽取到高温反应炉中，并通入氩气作为载流气体，氢气作为还原气体，其中氢气的体积分数为90%，氩气的体积分数为10%。将高温反应区的温度设定为1200℃。碳源和催化剂在反应区经过热解、成核、生长等反应过程后即可生成碳纳米管气凝胶，其由载流气体带出反应炉，经溶剂收缩处理后可得到碳纳米管薄膜或窄带，再经后续牵拉可得到碳纳米管纤维。
（2）纤维阳极的制备
将乙醇和丙酮以体积比9：1配制成混合溶剂，将4.1 mg四硫富瓦烯溶解于1mL上述混合溶剂中，得到浓度为20 mM的四硫富瓦烯溶液。取6μL体积分数为25%的戊二醛溶液分散于994 μL磷酸缓冲溶液中配制成混合溶剂，再将4mg葡萄糖氧化酶溶解于100 μL上述混合溶剂中，得到浓度为40 mg/mL的葡萄糖氧化酶溶液。
使用直径为75μm的碳纳米管纤维作为电极基底，将碳纳米管纤维置于浓度为20mM的四硫富瓦烯溶液中，浸泡处理12小时，处理完毕后从溶液中取出，用去离子水清洗。然后将处理好的碳纳米管纤维浸于浓度为40 mg/mL的葡萄糖氧化酶溶液中，置于4℃环境下浸泡处理12小时，处理完毕后从溶液中取出，用去离子水清洗。制备好的纤维阳极需在4℃环境下保存放置。通过扫描电子显微镜（Zeiss Ultra 55）来表征纤维阳极的表面形貌，如图3所示，交联后的葡萄糖氧化酶均匀地负载在碳纳米管纤维电极的表面。
（3）纤维阴极的制备
将750 μL乙醇、220 μL去离子水和30 μL质量分数为5%的Nafion溶液混合配制成混合溶剂。将5mg铂碳催化剂分散于1mL上述混合溶剂中，超声2小时得到分散均匀的浓度为5mg/mL的铂碳催化剂溶液。
使用直径为75μm的碳纳米管纤维作为电极基底，将超声分散均匀的浓度为5mg/mL的铂碳催化剂溶液涂覆在碳纳米管纤维上，涂覆次数为8次，涂覆后的碳纳米管纤维置于空气、室温下晾干。制备好的纤维阴极置于常温环境下保存。通过扫描电子显微镜（ZeissUltra 55）来表征纤维阴极的表面形貌，如图3所示，铂碳催化剂均匀、密实地覆盖在在碳纳米管纤维电极的表面。
（4）聚多巴胺-磷酸胆碱亲水层的制备
首先需要配制多巴胺溶液和磷酸胆碱溶液，将2mg多巴胺溶解于1mL浓度为10 mM、pH为8.8的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲溶液中，即得到多巴胺溶液；将5mg2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱溶解于1mL浓度为10 mM、pH为8.8的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲溶液中，即得到磷酸胆碱溶液。将制备好的纤维阳极和纤维阴极浸泡于浓度为2mg/mL的多巴胺溶液中反应1小时，处理结束后从溶液中取出，用去离子水清洗纤维表面。将反应后的纤维阳极和纤维阴极浸泡于浓度为5mg/mL的磷酸胆碱溶液中分别反应1小时和12小时，处理结束后从溶液中取出，用去离子水清洗纤维表面，即可得到修饰有聚多巴胺-磷酸胆碱亲水层的纤维阳极和纤维阴极。
（1）碳纳米管纤维的制备
以乙醇和丙酮为碳源，其中乙醇的质量分数为92%，丙酮的质量分数为8%，并在碳源中混合二茂铁和噻吩作为催化剂，其中二茂铁的质量分数为97%，噻吩的质量分数为3%，将上述混合溶液以0.17 mL/min的恒定速率均匀抽取到高温反应炉中，并通入氩气作为载流气体，氢气作为还原气体，其中氢气的体积分数为90%，氩气的体积分数为10%。将高温反应区的温度设定为1200℃。碳源和催化剂在反应区经过热解、成核、生长等反应过程后即可生成碳纳米管气凝胶，其由载流气体带出反应炉，经溶剂收缩处理后可得到碳纳米管薄膜或窄带，再经后续牵拉可得到碳纳米管纤维。
（2）纤维阳极的制备
将乙醇和丙酮以体积比9：1配制成混合溶剂，将8.2mg四硫富瓦烯溶解于1mL上述混合溶剂中，得到浓度为40mM的四硫富瓦烯溶液。取6μL体积分数为25%的戊二醛溶液分散于994 μL磷酸缓冲溶液中配制成混合溶剂，再将8mg葡萄糖氧化酶溶解于100 μL上述混合溶剂中，得到浓度为80 mg/mL的葡萄糖氧化酶溶液。
使用直径为75μm的碳纳米管纤维作为电极基底，将碳纳米管纤维置于浓度为40mM的四硫富瓦烯溶液中，浸泡处理12小时，处理完毕后从溶液中取出，用去离子水清洗。然后将处理好的碳纳米管纤维浸于浓度为80 mg/mL的葡萄糖氧化酶溶液中，置于4℃环境下浸泡处理12小时，处理完毕后从溶液中取出，用去离子水清洗。制备好的纤维阳极需在4℃环境下保存放置。
（3）纤维阴极的制备
将750 μL乙醇、220 μL去离子水和30 μL质量分数为5%的Nafion溶液混合配制成混合溶剂。将10mg铂碳催化剂分散于1mL上述混合溶剂中，超声2小时得到分散均匀的浓度为10mg/mL的铂碳催化剂溶液。
使用直径为75μm的碳纳米管纤维作为电极基底，将超声分散均匀的浓度为10mg/mL的铂碳催化剂溶液涂覆在碳纳米管纤维上，涂覆次数为4次，涂覆后的碳纳米管纤维置于空气、室温下晾干。制备好的纤维阴极置于常温环境下保存。
（4）聚多巴胺-磷酸胆碱亲水层的制备
首先需要配制多巴胺溶液和磷酸胆碱溶液，将2mg多巴胺溶解于1mL浓度为10 mM、pH为8.8的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲溶液中，即得到多巴胺溶液；将5mg2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱溶解于1mL浓度为10 mM、pH为8.8的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲溶液中，即得到磷酸胆碱溶液。将制备好的纤维阳极和纤维阴极浸泡于浓度为2mg/mL的多巴胺溶液中反应4小时，处理结束后从溶液中取出，用去离子水清洗纤维表面。将反应后的纤维阳极和纤维阴极浸泡于浓度为5mg/mL的磷酸胆碱溶液中反应12小时，处理结束后从溶液中取出，用去离子水清洗纤维表面，即可得到修饰有聚多巴胺-磷酸胆碱亲水层的纤维阳极和纤维阴极。
（1）碳纳米管纤维的制备
以乙醇和丙酮为碳源，其中乙醇的质量分数为92%，丙酮的质量分数为8%，并在碳源中混合二茂铁和噻吩作为催化剂，其中二茂铁的质量分数为97%，噻吩的质量分数为3%，将上述混合溶液以0.17 mL/min的恒定速率均匀抽取到高温反应炉中，并通入氩气作为载流气体，氢气作为还原气体，其中氢气的体积分数为90%，氩气的体积分数为10%。将高温反应区的温度设定为1200℃。碳源和催化剂在反应区经过热解、成核、生长等反应过程后即可生成碳纳米管气凝胶，其由载流气体带出反应炉，经溶剂收缩处理后可得到碳纳米管薄膜或窄带，再经后续牵拉可得到碳纳米管纤维。
（2）纤维阳极的制备
将乙醇和丙酮以体积比9：1配制成混合溶剂，将4.1 mg四硫富瓦烯溶解于1mL上述混合溶剂中，得到浓度为20 mM的四硫富瓦烯溶液。取6μL体积分数为25%的戊二醛溶液分散于994 μL磷酸缓冲溶液中配制成混合溶剂，再将1mg葡萄糖氧化酶溶解于100 μL上述混合溶剂中，得到浓度为10 mg/mL的葡萄糖氧化酶溶液。
使用直径为75μm的碳纳米管纤维作为电极基底，将碳纳米管纤维置于浓度为20mM的四硫富瓦烯溶液中，浸泡处理12小时，处理完毕后从溶液中取出，用去离子水清洗。然后将处理好的碳纳米管纤维浸于浓度为10 mg/mL的葡萄糖氧化酶溶液中，置于4℃环境下浸泡处理8小时，处理完毕后从溶液中取出，用去离子水清洗。制备好的纤维阳极需在4℃环境下保存放置。
（3）纤维阴极的制备
将750 μL乙醇、220 μL去离子水和30 μL质量分数为5%的Nafion溶液混合配制成混合溶剂。将5mg铂碳催化剂分散于1mL上述混合溶剂中，超声1小时得到分散均匀的浓度为5mg/mL的铂碳催化剂溶液。
使用直径为75μm的碳纳米管纤维作为电极基底，将超声分散均匀的浓度为5mg/mL的铂碳催化剂溶液涂覆在碳纳米管纤维上，涂覆次数为2次，涂覆后的碳纳米管纤维置于空气、室温下晾干。制备好的纤维阴极置于常温环境下保存。
（4）聚多巴胺-磷酸胆碱亲水层的制备
首先需要配制多巴胺溶液和磷酸胆碱溶液，将4mg多巴胺溶解于1mL浓度为10 mM、pH为8.8的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲溶液中，即得到多巴胺溶液；将10mg2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱溶解于1mL浓度为10 mM、pH为8.8的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲溶液中，即得到磷酸胆碱溶液。将制备好的纤维阳极和纤维阴极浸泡于浓度为4mg/mL的多巴胺溶液中反应1小时，处理结束后从溶液中取出，用去离子水清洗纤维表面。将反应后的纤维阳极和纤维阴极浸泡于浓度为10mg/mL的磷酸胆碱溶液中反应1小时，处理结束后从溶液中取出，用去离子水清洗纤维表面，即可得到修饰有聚多巴胺-磷酸胆碱亲水层的纤维阳极和纤维阴极。
对实施例1、2和3所制备的抗生物吸附柔性纤维生物燃料电池进行性能测试，包括：
（1）纤维阳极对葡萄糖的氧化反应和纤维阴极对氧气的还原反应
所有电极的电化学性能均通过电化学工作站（MetrohmAutolab M204）测定得到。图4a为抗生物吸附柔性纤维生物燃料电池阳极的电化学性能表征，以两电极体系进行电化学测试，工作电极为纤维阳极，对电极为铂丝电极，参比电极为银/氯化银电极。将纤维阳极分别置于不含葡萄糖和含有4mM葡萄糖的磷酸缓冲溶液（PBS）中，测试线性扫描伏安曲线，如图所示，纤维阳极在不含葡萄糖的PBS中只表现出电容电流，而在含有葡萄糖的PBS中表现出较高的氧化电流，说明纤维阳极对葡萄糖具有催化氧化作用。图4b为抗生物吸附柔性纤维生物燃料电池阴极的电化学性能表征，以两电极体系进行电化学测试，工作电极为纤维阴极，对电极为铂丝电极，参比电极为银/氯化银。将纤维阴极分别置于空气饱和和氮气饱和的PBS中，测试线性扫描伏安曲线，如图所示，纤维阴极在氮气饱和的PBS中只表现出电容电流，而在空气饱和的PBS中表现出较高的还原电流，说明纤维阴极对氧气具有催化还原作用。
（2）纤维生物燃料电池在一定浓度葡萄糖溶液中的功率输出
图5a为抗生物吸附柔性纤维生物燃料电池在生理浓度的葡萄糖溶液中的功率输出曲线，图5b为抗生物吸附柔性纤维生物燃料电池的功率输出随葡萄糖浓度的变化曲线。以两电极体系进行电化学测试，工作电极为纤维阴极，对电极和参比电极为纤维阳极。将纤维阴极和纤维阳极分别置于和含有不同浓度葡萄糖的PBS中，测试线性扫描伏安曲线，根据曲线计算得到功率输出值，并作出功率输出-电压曲线和功率输出峰值-葡萄糖浓度曲线。如图5a, b所示，当葡萄糖浓度在0-3 mM范围内，纤维生物燃料电池的功率输出随着葡萄糖浓度的升高而升高，当葡萄糖浓度大于3mM，纤维生物燃料电池的功率输出达到稳定值。纤维生物燃料电池可在生理浓度的葡萄糖溶液中输出4μW·cm-2的功率值。
（3）纤维生物燃料电池的抗生物吸附性能
图6为抗生物吸附柔性纤维生物燃料电池的抗生物吸附性能图。其中，a是在牛血清蛋白溶液中的抗生物吸附性能图，b是在小鼠脑内的抗生物吸附性能图。在体外实验中，我们以牛血清蛋白作为模拟蛋白质。配制10 mg/mL的牛血清蛋白溶液，将纤维阴极和阳极浸泡于牛血清蛋白溶液中0.5小时、1小时和2小时后取出，并测试全电池在浸入牛血清蛋白溶液前后的输出功率曲线，如图5a显示，修饰有聚多巴胺-磷酸胆碱亲水层的纤维生物燃料电池的输出功率保持率更高。在体内实验中，我们分别将修饰有亲水层和未修饰亲水层的纤维生物燃料电池植入小鼠脑内，保持1小时后取出，并测试全电池在植入前后的输出功率曲线，如图5b显示，修饰有聚多巴胺-磷酸胆碱亲水层的纤维生物燃料电池在小鼠脑内的输出功率保持率更高。

Claims (7)

1. 一种可植入大脑的柔性纤维生物燃料电池的制备方法，其特征在于，以碳纳米管纤维作为基底，负载电子转移剂和葡萄糖氧化酶作为阳极，负载铂碳催化剂作为阴极，并在阳极和阴极的表面通过原位化学反应生成聚多巴胺-磷酸胆碱亲水层；具体步骤如下：
（1）碳纳米管纤维的制备
通过浮动催化化学气相沉积法制备碳纳米管纤维；具体流程为：以乙醇和丙酮为碳源，并在碳源中混合二茂铁和噻吩作为催化剂，以恒定速率均匀抽取到高温反应炉中，通入氩气作为载流气体，氢气作为还原气体；碳源和催化剂在反应区经过热解、成核、生长反应过程，即生成碳纳米管气凝胶；由载流气体带出反应炉，经溶剂收缩处理后得到碳纳米管薄膜或窄带，再经后续牵拉得到碳纳米管纤维；
（2）纤维阳极的制备
将步骤（1）制备的碳纳米管纤维置于四硫富瓦烯溶液中进行浸泡处理，取出，用去离子水清洗；然后将处理好的碳纳米管纤维浸于含有戊二醛的葡萄糖氧化酶溶液中，置于4℃环境下进一步浸泡处理，取出，用去离子水清洗，即得到纤维阳极；
（3）纤维阴极的制备
将铂碳催化剂分散于乙醇、水和Nafion的混合溶液中，超声分散，即得到分散均匀的铂碳催化剂溶液；然后将所述铂碳催化剂溶液涂覆在步骤（1）制备的碳纳米管纤维上，涂覆后的纤维置于空气中室温晾干，即得到纤维阴极；
（4）纤维阳极和纤维阴极表面聚多巴胺-磷酸胆碱亲水层的制备
将步骤（2）、步骤（3）制备的纤维阳极和纤维阴极置于多巴胺的碱性溶液中浸泡反应，取出后用去离子水清洗；将经反应的纤维阳极和纤维阴极置于2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱的碱性溶液中浸泡反应，取出后用去离子水清洗，即得到修饰有聚多巴胺-磷酸胆碱亲水层的纤维阳极和纤维阴极。
2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）制备的碳纳米管纤维的直径为50-100 μm。
3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述四硫富瓦烯溶液浓度为10-100 mM，电极在四硫富瓦烯溶液中的浸泡时间为8-12小时，葡萄糖氧化酶溶液为10-80 mg/mL，戊二醛的体积分数为0.1-0.5%，电极在含有戊二醛的葡萄糖氧化酶溶液中的浸泡时间为8-12小时。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述乙醇、水和Nafion的混合溶液中，乙醇的体积分数范围为10-25%，Nafion的体积分数范围为0.1-0.5%，超声时长为1-2小时，铂碳催化剂涂覆次数为1-12次。
5. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述多巴胺的碱性溶液的浓度为1-10 mg/mL，在多巴胺的碱性溶液中的反应时长为1-12小时，2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱的溶液浓度为1-10 mg/mL，在2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱溶液中的反应时长为1-12小时。
6.一种由权利要求1-5之一所述制备方法得到的柔性纤维生物燃料电池。
7.如权利要求6所述的柔性纤维生物燃料电池在制备植入电子器件电源中的应用。
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