CN118140137A - 电化学反应装置及葡萄糖的电化学分解方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种电化学反应装置，其一边使NAD连续地氧化一边使葡萄糖分解，并且从能量效率的观点考虑是有利的。本公开的电化学反应装置(1a)具备第一槽(10)、第二槽(20)、膜(16)和电压施加装置(30)。第一槽(10)容纳有葡萄糖脱氢酶及烟酰胺腺嘌呤二核苷酸。此外，在第一槽(10)中，配置有工作电极(11)。在第二槽(20)中，配置有对电极(21)。电压施加装置(30)在工作电极(11)与对电极(21)之间施加电压。膜(16)将第一槽(10)的内部与第二槽(20)的内部隔开。膜(16)阻止葡萄糖脱氢酶及烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的透过，并且具有离子传导性。
Description
技术领域
本公开涉及电化学反应装置及葡萄糖的电化学分解方法。
背景技术
以往，已知可以使用葡萄糖脱氢酶及烟酰胺腺嘌呤二核苷酸将葡萄糖分解。
例如，在专利文献1中，记载了一种葡萄糖生物传感器，其具备在规定的电极面上吸附固定有葡萄糖脱氢酶及烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的工作电极。
在专利文献2中，记载了一种具有导电性基体和酶的酶电极。酶由葡萄糖脱氢酶等第1酶与黄递酶等第2酶的缔合蛋白质构成。若使葡萄糖作用于该酶电极，则葡萄糖在烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)的共存下通过葡萄糖脱氢酶的催化作用而被氧化。其结果是，产生葡糖酸内酯和还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)。NADH在氧化型电子传递介质的存在下通过存在于葡萄糖脱氢酶的物理上的近旁的黄递酶的催化作用而立即被氧化。其结果是，产生烟酰胺腺嘌呤二核苷酸及还原型电子传递介质。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平4-370755号公报
专利文献2：日本特开2007-163268号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本公开提供一种电化学反应装置，其一边使烟酰胺腺嘌呤二核苷酸连续地氧化一边使葡萄糖分解，并且从能量效率的观点考虑是有利的。
用于解决课题的手段
本公开的电化学反应装置具备第一槽、第二槽、膜和电压施加装置，
所述第一槽容纳有葡萄糖脱氢酶及烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，并且配置有工作电极，
所述第二槽配置有对电极，
所述膜将所述第一槽的内部与所述第二槽的内部隔开，阻止所述葡萄糖脱氢酶及所述烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的透过，并且具有离子传导性，
所述电压施加装置用于在所述工作电极与所述对电极之间施加电压。
发明效果
本公开的电化学反应装置一边使烟酰胺腺嘌呤二核苷酸连续地氧化一边使葡萄糖分解，并且从能量效率的观点考虑是有利的。
附图说明
[图1]图1为示出实施方式的电化学反应装置的一个例子的图。
[图2]图2为示出比较例涉及的电化学反应装置的图。
[图3]图3为示出实施例1涉及的装置中的电压施加时间与电流之间的关系的曲线图。
[图4]图4为示出实施例2涉及的装置中的电压施加时间与电流之间的关系的曲线图。
[图5]图5为示出比较例1涉及的装置中的电压施加时间与电流之间的关系的曲线图。
[图6]图6为示出比较例2涉及的装置中的电压施加时间与电流之间的关系的曲线图。
[图7]图7为示出比较例3涉及的装置中的电压施加时间与电流之间的关系的曲线图。
具体实施方式
(成为本公开的基础的见解)
葡萄糖脱氢酶(GDH)在以下的式(1)的D-葡萄糖的分解反应中作为催化剂而发挥功能，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)作为辅酶而参与该分解反应。
D-葡萄糖+NAD+→D-葡萄糖酸-1,5-内酯+NADH+H+式(1)
在利用上述反应对规定样品中的葡萄糖浓度进行测定的情况下，例如可测量在单位时间内生成的NADH的浓度。在该情况下，为了测定葡萄糖浓度而被消耗的NAD+的量不那么多。另一方面，在利用上述反应进行含有葡萄糖的液体中的葡萄糖的分解的情况下，有时很难以与液体中所含的葡萄糖的量相当的浓度添加NAD。其原因在于，在液体中溶解的NAD的浓度存在上限。
因此，可考虑使上述反应中所生成的NADH氧化从而生成NAD+，由此，通过少量的NAD的添加来使以高浓度包含于液体中的葡萄糖分解。
另一方面，根据本申请的发明人的研究，在一边利用电化学方法使上述反应中所生成的NADH连续地氧化一边使葡萄糖分解的情况下，能量效率高是有利的。因此，本申请的发明人反复进行了深入研究，结果，首次发现了一种一边使烟酰胺腺嘌呤二核苷酸连续地氧化一边使葡萄糖分解、并且从能量效率的观点考虑有利的电化学反应装置的构成。基于该新见解，本申请的发明人完成了本公开的电化学反应装置。
(本公开的实施方式)
以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。需要说明的是，以下说明的实施方式均用于示出总括性的或者具体的例子。以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接形态、工艺条件、步骤、步骤的顺序等为一个例子，并非旨在对本公开进行限定。另外，对于以下的实施方式中的构成要素之中未记载于表示最上位概念的独立权利要求中的构成要素，作为任意的构成要素进行说明。需要说明的是，各图为示意图，不一定严格地如图所示。
(实施方式)
图1为示意性地示出实施方式的电化学反应装置1a的图。电化学反应装置1a具备第一槽10、第二槽20、膜16和电压施加装置30。在第一槽10中，容纳有葡萄糖脱氢酶及烟酰胺腺嘌呤二核苷酸。此外，在第一槽10中，配置有工作电极11。在第二槽20中，配置有对电极21。电压施加装置30是用于在工作电极11与对电极21之间施加电压的装置。膜16将第一槽10的内部与第二槽20的内部隔开。此外，膜16阻止葡萄糖脱氢酶及烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的透过，并且具有离子传导性。
如图1所示的那样，例如，在第一槽10中容纳有第一液2。第一液2包含葡萄糖脱氢酶及烟酰胺腺嘌呤二核苷酸。工作电极11的至少一部分与第一液2接触。
第一液2例如可以包含葡萄糖。或者，也可以将含有葡萄糖的原料添加至第一液2中。
如图1所示的那样，例如，在第二槽20中容纳有第二液3。对电极21的至少一部分与第二液3接触。
可以提供一种葡萄糖的电化学分解方法，其使用电化学反应装置1a，例如包括以下的(I)的工序。在(I)的工序中，例如，利用电压施加装置30在工作电极11与对电极21之间施加电压。
(I)在配置于第一槽10中的工作电极11与对电极21之间施加电压，所述第一槽10容纳有含有葡萄糖脱氢酶、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸及葡萄糖的液体。
葡萄糖脱氢酶作为催化剂而发挥功能，并且，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸作为辅酶而参与，发生上述式(1)的反应。由此，第一槽10中的葡萄糖被分解。另一方面，若利用电压施加装置30在工作电极11与对电极21之间施加电压，则在式(1)的反应中生成的还原型的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)被工作电极11所氧化。由此，生成氧化型的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)。NADH连续地被氧化而生成NAD+，因此，即使第一液2中没有包含大量的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，也能够持续地将葡萄糖分解。
膜16阻止葡萄糖脱氢酶及烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的透过。因此，存在于第一槽10的内部的NAD+滞留在第一槽10的内部，而不易被导入至第二槽20的内部。因此，在电化学反应装置1a中，容易防止NAD+被对电极21还原而生成NADH。因此，电化学反应装置1a一边使烟酰胺腺嘌呤二核苷酸连续地氧化一边使葡萄糖分解，并且从能量效率的观点考虑是有利的。膜16具有离子传导性，因此，例如规定的离子透过膜16并移动，能保持第一液2及第二液3的电中性。
图2为示意性地示出比较例涉及的电化学反应装置1b的图。电化学反应装置1b除了对电极21配置于第一槽10而并非第二槽20中之外，与电化学反应装置1a同样地构成。在电化学反应装置1b中，由于对电极21配置于第一槽10中，因此容易利用对电极21将NAD+还原而生成NADH。这从能量效率的观点考虑是不利的。
构成工作电极11的材料不限于特定的材料。工作电极11例如具有由铂形成的表面。根据这样的构成，容易利用工作电极11将NADH直接氧化，容易供给式(1)所示的反应中葡萄糖的分解所需要的NAD+。因此，能高效地进行葡萄糖的分解。构成工作电极11的表面的材料可以为金(Au)，也可以为玻璃状碳、石墨及掺硼金刚石等碳材料，也可以为掺锡氧化铟(ITO)。
工作电极11的形状不限于特定的形状。工作电极11可以为线状，也可以为板状，也可以为网状物，也可以为纤维聚集体。从葡萄糖的分解效率的观点考虑，工作电极11的表面积大是有利的。
构成对电极21的材料不限于特定的材料。对电极21例如具有由铂形成的表面。根据这样的构成，与NADH的氧化对应地，为了保持第一液2及第二液3的电中性，容易从对电极21释放出电子，能高效地进行葡萄糖的分解。构成对电极21的表面的材料可以为金(Au)，也可以为玻璃状碳、石墨及掺硼金刚石等碳材料，也可以为掺锡氧化铟(ITO)。
对电极21的形状不限于特定的形状。对电极21可以为线状，也可以为板状，也可以为网状物，也可以为纤维聚集体。从葡萄糖的分解效率的观点考虑，对电极21的表面积大是有利的。
构成膜16的材料只要阻止GDH及NAD的透过并且具有离子传导性即可，不限于特定的材料。膜16例如包含具有含有磺酸基的全氟侧链的聚合物。根据这样的构成，规定的离子容易迅速地在膜16中移动，能高效地进行葡萄糖的分解。作为这样的聚合物，已知有ナフィオン(注册商标)。构成膜16的材料可以为多孔质玻璃，也可以为多孔质硅。
电化学反应装置1a例如具备连接部15。连接部15例如通过将膜16配置于在第一槽10的侧部以管状突出的部分与在第二槽20的侧部以管状突出的部分之间而构成。
在第一槽10及第二槽20中，例如容纳有磷酸缓冲液。磷酸缓冲液例如包含于第一液2及第二液3中。根据这样的构成，能够防止第一液2及第二液3的pH急剧变化，容易稳定地进行葡萄糖的分解。
电压施加装置30只要能够在工作电极11与对电极21之间施加电压即可，不限于特定的装置。电压施加装置30例如为稳压器。电化学反应装置1a例如还具备参比电极12。参比电极12配置于第一槽10中，参比电极12的至少一部分与第一液2接触。工作电极11、参比电极12及对电极21分别与稳压器的工作电极端子、参比电极端子及对电极端子电连接。参比电极12也可以省略。
利用电化学反应装置1a进行处理的包含葡萄糖的原料不限于特定的原料。该原料例如为食品原料，更具体而言，可举出蛋清。根据电化学反应装置1a，能够将蛋清中所含的葡萄糖分解，容易得到所希望的产物。其原因在于，认为蛋清中所含的成分的透过容易被膜16阻止，不易发生该成分所参与的反应。
实施例
利用实施例来更详细地说明本公开的电化学反应装置。需要说明的是，本公开的电化学反应装置不限于以下的实施例。
<实施例1>
准备了相当于图1所示的电化学反应装置1a的实施例1涉及的装置。在该装置中，使用了将具有0.5mm的线径及23cm的长度的铂线卷绕成线圈状而得到的电极作为工作电极。作为参比电极，使用了银-氯化银(Ag/AgCl)电极。使用了将具有0.5mm的线径及23cm的长度的铂线卷绕成线圈状而得到的电极作为对电极。作为稳压器，使用IviumTechnologies B.V.所提供的OctoStat30，将工作电极、参比电极及对电极分别与该稳压器的工作电极端子、参比电极端子及对电极端子电连接，构成了三极单元。在实施例1涉及的装置中，作为将第一槽的内部与第二槽的内部隔开的膜，使用了MTI Corporation所提供的离子交换膜ナフィオン117。
在配置有对电极的第二槽中容纳有具有7.4的pH的由ニッポンジーン社提供的磷酸缓冲液Phosphate-Buffer Saline(PBS)。在第二槽中，对电极的一部分与PBS接触。第二槽中所容纳的PBS的液量为20毫升(mL)。
在另行准备的上述磷酸缓冲液中溶解葡萄糖、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸、葡萄糖脱氢酶，调制成实施例1涉及的处理液。作为葡萄糖，使用了富士フイルム和光纯药社所提供的D(+)-葡萄糖。作为还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)，使用了ナカライテスク社所提供的β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸二钠(还原型)。作为葡萄糖脱氢酶，使用了富士フイルム和光纯药社所提供的Glucose Dehydrogenase(GDH)。实施例1涉及的处理液中的葡萄糖的浓度为1×10-3[mol/升(L)]。实施例1涉及的处理液中的NAD的浓度为1×10-3[mol/L]。实施例1涉及的处理液中的GDH的浓度为0.2[单位/mL]。在第一槽中容纳有20mL的实施例1涉及的处理液。第一槽中工作电极的一部分及参比电极的一部分与实施例1涉及的处理液接触。
以实施例1涉及的装置中工作电极的电位减去参比电极的电位而得到的差值为+1.0V的方式，连续地向工作电极施加恒定电压。测量了在该情况下流过对电极的电流。电压向工作电极的施加及对电极的电流的测量是在室温(15℃至27℃)下进行的。此外，使用搅拌器对处理液进行了搅拌。
在连续地向工作电极施加恒定电压的期间的规定时机对处理液进行取样。向テルモ社制的尿试纸新ウリエースBT的尿糖检查部分滴加取样而得的50微升(μL)的处理液，通过目视对该尿糖检查部分的颜色的变化进行确认，确认了葡萄糖的分解的有无及其程度。其结果是，在本尿试纸中，确认到若葡萄糖的浓度为0.1×10-3[mol/L]以下，则即使滴加处理液，尿糖检查部分也几乎不变色。此外，确认到若葡萄糖的浓度高于0.1×10-3[mol/L]则尿糖检查部分变色成藏青色，确认了能通过目视辨别两者。
图3为示出实施例1涉及的装置中向工作电极施加了电压的时间与流过对电极的电流的测量值之间的关系的曲线图。在图3中，纵轴表示流过对电极的电流的测量值，横轴表示向工作电极施加了电压的时间。如图3所示的那样，在从电压施加开始起的规定期间内流过对电极的电流的值为约470μA并且大致恒定。但是，从电压施加开始起经过约4.5小时后，流过对电极的电流逐渐减少，从电压施加开始起经过约15小时后，流过对电极的电流降低至约1μA。从电压施加开始起经过约15小时时的处理液不使尿试纸的尿糖检查部分的颜色变化，确认了葡萄糖被分解至检测限以下的浓度。
<实施例2>
与实施例1同样地操作，准备了实施例2涉及的装置。
在配置有对电极的第二槽中容纳有具有7.4的pH的由ニッポンジーン社提供的磷酸缓冲液Phosphate-Buffer Saline(PBS)。在第二槽中，对电极的一部分与PBS接触。第二槽中所容纳的PBS的液量为8.1mL。
通过手工操作而将市售的鸡蛋的蛋黄与蛋清分离。以不起泡的程度，以将粘性高的部分切断的方式，使用2根筷子，通过手工操作而对分离出的蛋清进行搅拌。然后，利用纱布对蛋清进行过滤而将固态部分除去，得到蛋清液。在通常的蛋清中，含有按质量基准计为约0.7％的葡萄糖，蛋清中的葡萄糖的浓度为约22×10-3[mol/L]。
在另行准备的上述磷酸缓冲液中溶解NAD，调制成浓度为40×10-3[mol/L]的NAD溶液。此外，在另行准备的上述磷酸缓冲液中溶解GDH，调制成浓度为80[单位/mL]的GDH溶液。将7.2mL的蛋清液、0.8mL的NAD溶液、0.1mL的GDH溶液混合而得到实施例2涉及的处理液，在实施例2涉及的装置的第一槽中容纳有8.1mL的实施例2涉及的处理液。实施例2涉及的处理液的葡萄糖浓度为约20×10-3[mol/L]。实施例2涉及的处理液的NAD浓度为约4×10-3[mol/L]。实施例2涉及的处理液中的GDH含量为约8单位。
在实施例2涉及的装置中，以工作电极的电位减去参比电极的电位而得到的差值为+1.0V的方式，连续地向工作电极施加恒定电压。测量了在该情况下流过对电极的电流。电压向工作电极的施加及对电极的电流的测量是在室温(15℃至27℃)下进行的。此外，使用搅拌器，以处理液不起泡的程度对处理液进行搅拌。在规定的时机对处理液进行取样，与实施例1同样地使用尿试纸确认了葡萄糖的分解的有无及其程度。
图4为示出实施例2涉及的装置中向工作电极施加了电压的时间与流过对电极的电流的测量值之间的关系的曲线图。在图4中，纵轴表示流过对电极的电流的测量值，横轴表示向工作电极施加了电压的时间。如图4所示的那样，从电压施加开始起经过约90小时之后，流过对电极的电流逐渐减少，从电压施加开始起经过约130小时后，流过对电极的电流几乎降低至零。利用尿试纸确认了从电压施加开始起每经过50小时分别取样而得的处理液中的葡萄糖的浓度。直至从电压施加开始起经过100小时为止，显著地检测到葡萄糖。但是，在从电压施加开始起经过150小时时，观察不到尿试纸的尿糖检查部分的颜色的变化，确认了葡萄糖被分解至检测限以下的浓度。
<比较例1>
如图2所示的电化学反应装置1b那样，将对电极配置于第一槽中，除此以外，与实施例2同样地操作，准备比较例1涉及的装置。此外，与实施例2同样地操作，在比较例1涉及的装置的第二槽中容纳8.1mL的PBS，在比较例1涉及的装置的第一槽中容纳8.1mL的实施例2涉及的处理液。
与实施例2同样地操作，在比较例1涉及的装置中，连续地向工作电极施加恒定电压。测量了在该情况下流过对电极的电流。图5为示出比较例1涉及的装置中向工作电极施加了电压的时间与流过对电极的电流的测量值之间的关系的曲线图。在图5中，纵轴表示流过对电极的电流的测量值，横轴表示向工作电极施加了电压的时间。根据图5，从电压施加开始起经过约100小时之后，流过对电极的电流逐渐减少，在从电压施加开始起约140小时后，流过对电极的电流几乎降低至零。在从电压施加开始起经过150小时时取样而得的处理液不使尿试纸的尿糖检查部分的颜色变化，确认了处理液中葡萄糖被分解至检测限以下的浓度。
在实施例2涉及的装置及比较例1涉及的装置中，确认到能够将蛋清中所含的葡萄糖分解。另一方面，与实施例2涉及的装置中到葡萄糖被分解至检测限以下的浓度为止所流过的电流相比，比较例1涉及的装置中到葡萄糖被分解至检测限以下的浓度为止所流过的电流整体上更大。在实施例2及比较例1中，将从电压施加开始起到处理液的葡萄糖被分解至检测限以下的浓度为止流过对电极的电流用时间进行积分，计算出葡萄糖的分解所需要的电荷量。在实施例2中，电荷量为约25.8库仑，与之相对，在比较例1中，电荷量为约36.5库仑。因此，比较例1中葡萄糖的分解所需要的电荷量是实施例2中葡萄糖的分解所需要的电荷量的约1.4倍。在实施例2涉及的装置及比较例1涉及的装置中，工作电极的电位与参比电极的电位之差为+1.0V，是相同的。因此，可知比较例1涉及的装置中的葡萄糖分解的能量效率仅止于实施例2涉及的装置中的葡萄糖分解的能量效率的约70％。
在实施例2涉及的装置中，通过在工作电极与对电极之间施加电压，能够在工作电极的表面将还原型的NAD(NADH)恢复为氧化型的NAD(NAD+)。因此，能够持续地进行葡萄糖的分解。另一方面，在对电极，施加了与工作电极相反的电位。因此认为，在比较例1涉及的装置中，在对电极的表面发生氧化型的NAD(NAD+)变成还原型的NAD(NADH)的反应，需要多余的能量。
与实施例2涉及的处理后的处理液相比，比较例1涉及的处理后的处理液略微发黑地变色。在比较例1涉及的装置中，对电极以与处理液接触的方式配置，因此，有可能在对电极的表面发生蛋清中的某些成分所参与的副反应。在实施例2涉及的装置中，配置有对电极且容纳有PBS的第二槽的内部与容纳有处理液的第一槽的内部被膜隔开。因此认为，处理液中所含的成分不会到达至对电极的表面，不发生推断在比较例1涉及的装置中会发生的副反应。蛋清的变色会成为损害其制品价值的原因。因此，确认了实施例2涉及的装置具备有利于执行蛋清中所含的葡萄糖的电化学分解方法的构成。
<比较例2>
与实施例2同样地操作，准备了比较例2涉及的装置。代替NAD溶液而使用了未添加NAD的0.8mL的PBS，除此以外，与实施例2同样地操作，调制成比较例2涉及的处理液。代替实施例2涉及的处理液而使用了比较例2涉及的处理液，除此以外，与实施例2同样地操作，在比较例2涉及的装置的第一槽中容纳处理液，在第二槽中容纳PBS。
与实施例2同样地操作，在比较例2涉及的装置中，连续地向工作电极施加恒定电压。测量了在该情况下流过对电极的电流。图6为示出比较例2涉及的装置中向工作电极施加了电压的时间与流过对电极的电流的测量值之间的关系的曲线图。在图6中，纵轴表示流过对电极的电流的测量值，横轴表示向工作电极施加了电压的时间。如图6所示的那样，在从电压施加开始起约150小时时，在对电极中几乎不流通电流。使用尿试纸，确认到在从电压施加开始起经过150小时时取样而得的处理液中残存有葡萄糖。认为若不在含有蛋清的处理液中添加NAD，则即使在工作电极与对电极之间施加电压，也不存在向电极供给电子的成分，因而不发生伴随电子授受的反应。
<比较例3>
与实施例2同样地操作，准备了比较例3涉及的装置。代替GDH溶液而使用了未添加GDH的0.1mL的PBS，除此以外，与实施例2同样地操作，调制成比较例3涉及的处理液。代替实施例2涉及的处理液而使用了比较例3涉及的处理液，除此以外，与实施例2同样地操作，在比较例3涉及的装置的第一槽中容纳处理液，在第二槽中容纳PBS。
与实施例2同样地操作，在比较例3涉及的装置中，连续地向工作电极施加恒定电压。测量了在该情况下流过对电极的电流。图7为示出比较例3涉及的装置中向工作电极施加了电压的时间与流过对电极的电流的测量值之间的关系的曲线图。在图7中，纵轴表示流过对电极的电流的测量值，横轴表示向工作电极施加了电压的时间。如图7所示的那样，直至从电压施加开始起经过约40小时为止，电流流过对电极，但此后直至从电压施加开始起经过约150小时为止，几乎没有电流流过对电极。使用尿试纸，确认到在从电压施加开始起经过150小时时取样而得的处理液中残存有葡萄糖。
认为在直至从电压施加开始起经过约40小时为止的期间内产生的电流是使处理液中所含的还原型的NAD(NADH)成为氧化型的NAD(NAD+)所需要的电流。认为在处理液中全部的NAD变为氧化型NAD之后，向电极供给电子的成分消失，因此，在从电压施加开始起经过约40小时后没有电流流过对电极。因此认为，在蛋清中几乎不存在以氧化型的NAD(NAD+)作为辅酶的氧化还原酶，也不会产生这样的氧化还原酶所参与的反应的产物。
产业可利用性
本公开的电化学反应装置在葡萄糖的电化学分解中有用。
附图标记说明
1a 电化学反应装置
10 第一槽
11 工作电极
16 膜
20 第二槽
21 对电极
30 电压施加装置
Claims (6)
1.一种电化学反应装置，其具备第一槽、第二槽、膜和电压施加装置，
所述第一槽容纳有葡萄糖脱氢酶及烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，并且配置有工作电极，
所述第二槽配置有对电极，
所述膜将所述第一槽的内部与所述第二槽的内部隔开，阻止所述葡萄糖脱氢酶及所述烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的透过，并且具有离子传导性，
所述电压施加装置用于在所述工作电极与所述对电极之间施加电压。
2.根据权利要求1所述的电化学反应装置，所述膜包含具有含有磺酸基的全氟侧链的聚合物。
3.根据权利要求1或2所述的电化学反应装置，所述工作电极具有由铂形成的表面。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电化学反应装置，所述对电极具有由铂形成的表面。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电化学反应装置，在所述第一槽及所述第二槽中容纳有磷酸缓冲液。
6.一种葡萄糖的电化学分解方法，其包括在配置于第一槽中的工作电极与对电极之间施加电压的工序，所述第一槽容纳有含有葡萄糖脱氢酶、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸及葡萄糖的液体，
所述对电极配置于第二槽中，所述第二槽与所述第一槽的内部被膜隔开，所述膜阻止所述葡萄糖脱氢酶及所述烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的透过并且具有离子传导性。
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