RU2011104484A - Топливный элемент, способ получения топливного элемента, электронное устройство, электрод с иммобилизованным ферментом, биосенсор, устройство преобразования энергии, клетки, органеллы и бактерии - Google Patents

Топливный элемент, способ получения топливного элемента, электронное устройство, электрод с иммобилизованным ферментом, биосенсор, устройство преобразования энергии, клетки, органеллы и бактерии Download PDF

Info

Publication number
RU2011104484A
RU2011104484A RU2011104484/10A RU2011104484A RU2011104484A RU 2011104484 A RU2011104484 A RU 2011104484A RU 2011104484/10 A RU2011104484/10 A RU 2011104484/10A RU 2011104484 A RU2011104484 A RU 2011104484A RU 2011104484 A RU2011104484 A RU 2011104484A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
enzyme
liposome
fuel cell
type
fuel
Prior art date
Application number
RU2011104484/10A
Other languages
English (en)
Inventor
Рюхэй МАЦУМОТО (JP)
Рюхэй МАЦУМОТО
Хидеки САКАИ (JP)
Хидеки САКАИ
Юити ТОКИТА (JP)
Юити ТОКИТА
Сюдзи ФУДЗИТА (JP)
Сюдзи ФУДЗИТА
Original Assignee
Сони Корпорейшн (JP)
Сони Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сони Корпорейшн (JP), Сони Корпорейшн filed Critical Сони Корпорейшн (JP)
Publication of RU2011104484A publication Critical patent/RU2011104484A/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/16—Biochemical fuel cells, i.e. cells in which microorganisms function as catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
    • C12N11/02—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
    • C12N11/04—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier entrapped within the carrier, e.g. gel or hollow fibres
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/88—Processes of manufacture
    • H01M4/8825—Methods for deposition of the catalytic active composition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
    • H01M8/0625—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material in a modular combined reactor/fuel cell structure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

1. Топливный элемент, сформированный в виде структуры, в которой положительный электрод и отрицательный электрод находятся напротив друг друга и между ними предусмотрен проводник протонов, и извлекающий электроны из топлива с использованием фермента, ! в которой, по меньшей мере, один тип фермента заключен в липосоме; и ! бимолекулярная липидная мембрана, входящая в состав липосомы, имеет одну или более пор, проницаемых для глюкозы. ! 2. Топливный элемент по п.1, сформированный для извлечения электронов из топлива с использованием фермента и кофермента, в котором, по меньшей мере, один тип фермента и, по меньшей мере, один тип кофермента заключены в липосоме. ! 3. Топливный элемент по п.2, в котором поры образуются с помощью антибиотика, связанного с бимолекулярной липидной мембраной. ! 4. Топливный элемент по п.3, в котором антибиотик представляет собой амфотерицин В. ! 5. Топливный элемент по п.3, в котором антибиотик является ионофором. ! 6. Топливный элемент по п.1, в котором липосома иммобилизована на отрицательном электроде. ! 7. Топливный элемент по п.6, в котором первый материал, иммобилизованный на отрицательном электроде, и второй материал, присоединенный к липосоме, связаны между собой. ! 8. Топливный элемент по п.7, в котором комбинация первого материала и второго материала представляет собой авидин и биотин, антиген и антитело, белок А и иммуноглобулин IgG, белок G и иммуноглобулин IgG, молекулу сахара и лектин, ДНК и комплементарную нить ДНК, глутатион и глутатион-S-трансферазу, гепарин и молекулу, связывающую гепарин, гормон и рецептор гормона или карбоновую кислоту и имид. ! 9. Топливный элемент по п.7, в котором, по мень

Claims (20)

1. Топливный элемент, сформированный в виде структуры, в которой положительный электрод и отрицательный электрод находятся напротив друг друга и между ними предусмотрен проводник протонов, и извлекающий электроны из топлива с использованием фермента,
в которой, по меньшей мере, один тип фермента заключен в липосоме; и
бимолекулярная липидная мембрана, входящая в состав липосомы, имеет одну или более пор, проницаемых для глюкозы.
2. Топливный элемент по п.1, сформированный для извлечения электронов из топлива с использованием фермента и кофермента, в котором, по меньшей мере, один тип фермента и, по меньшей мере, один тип кофермента заключены в липосоме.
3. Топливный элемент по п.2, в котором поры образуются с помощью антибиотика, связанного с бимолекулярной липидной мембраной.
4. Топливный элемент по п.3, в котором антибиотик представляет собой амфотерицин В.
5. Топливный элемент по п.3, в котором антибиотик является ионофором.
6. Топливный элемент по п.1, в котором липосома иммобилизована на отрицательном электроде.
7. Топливный элемент по п.6, в котором первый материал, иммобилизованный на отрицательном электроде, и второй материал, присоединенный к липосоме, связаны между собой.
8. Топливный элемент по п.7, в котором комбинация первого материала и второго материала представляет собой авидин и биотин, антиген и антитело, белок А и иммуноглобулин IgG, белок G и иммуноглобулин IgG, молекулу сахара и лектин, ДНК и комплементарную нить ДНК, глутатион и глутатион-S-трансферазу, гепарин и молекулу, связывающую гепарин, гормон и рецептор гормона или карбоновую кислоту и имид.
9. Топливный элемент по п.7, в котором, по меньшей мере, две липосомы связаны между собой.
10. Способ получения топливного элемента, имеющего структуру, в которой положительный электрод и отрицательный электрод находятся напротив друг друга и между ними предусмотрен проводник протонов, так чтобы электроны извлекались из топлива с использованием фермента, причем способ включает стадию формирования одной или более пор, проницаемых для глюкозы, в бимолекулярной липидной мембране, входящей в состав липосомы, после того как, по меньшей мере, один тип фермента заключен в липосому.
11. Способ получения топливного элемента по п.10, в котором топливный элемент извлекает электроны из топлива с использованием фермента и кофермента и, по меньшей мере, один тип фермента и, по меньшей мере, один тип кофермента заключены в липосому.
12. Электронное устройство, содержащее один или несколько топливных элементов,
в котором, по меньшей мере, один из топливных элементов сформирован в виде структуры, в которой положительный электрод и отрицательный электрод находятся напротив друг друга и между ними предусмотрен проводник протонов, и извлекает электроны из топлива с использованием фермента;
по меньшей мере, один тип фермента заключен в липосоме; и
бимолекулярная липидная мембрана, входящая в состав липосомы, имеет одну или более пор, проницаемых для глюкозы.
13. Электронное устройство по п.12, в котором топливный элемент сформирован для извлечения электронов из топлива с использованием фермента и кофермента и, по меньшей мере, один тип фермента и, по меньшей мере, один тип кофермента заключены в липосоме.
14. Электрод с иммобилизованным ферментом,
в котором иммобилизована липосома, в которой заключен, по меньшей мере, один тип фермента; и
бимолекулярная липидная мембрана, входящая в состав липосомы, имеют одну или более пор, проницаемых для глюкозы.
15. Электрод с иммобилизованным ферментом по п.14, в котором, по меньшей мере, один тип фермента и, по меньшей мере, один тип кофермента заключены в липосоме.
16. Биосенсор с использованием фермента,
в котором, по меньшей мере, один тип фермента заключен в липосоме и
бимолекулярная липидная мембрана, входящая в состав липосомы, имеет одну или более пор, проницаемых для глюкозы.
17. Устройство преобразования энергии с использованием липосомы, в которой заключен, по меньшей мере, один тип фермента, причем бимолекулярная липидная мембрана, входящая в состав липосомы, имеет одну или более пор, проницаемых для глюкозы.
18. Клетка, в которой бимолекулярная липидная мембрана, входящая в состав клеточной мембраны, имеет одну или более пор, проницаемых для глюкозы.
19. Органелла, в которой бимолекулярная липидная мембрана, входящая в состав клеточной мембраны, имеет одну или более пор, проницаемых для глюкозы.
20. Бактерия, в которой бимолекулярная липидная мембрана, входящая в состав клеточной мембраны, имеет одну или более пор, проницаемых для глюкозы.
RU2011104484/10A 2009-06-08 2010-06-04 Топливный элемент, способ получения топливного элемента, электронное устройство, электрод с иммобилизованным ферментом, биосенсор, устройство преобразования энергии, клетки, органеллы и бактерии RU2011104484A (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009137179 2009-06-08
JP2009-137179 2009-06-08
JP2010115399A JP2011018635A (ja) 2009-06-08 2010-05-19 燃料電池、燃料電池の製造方法、電子機器、酵素固定化電極、バイオセンサー、エネルギー変換素子、細胞、細胞小器官および細菌
JP2010-115399 2010-05-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2011104484A true RU2011104484A (ru) 2012-08-20

Family

ID=43308957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011104484/10A RU2011104484A (ru) 2009-06-08 2010-06-04 Топливный элемент, способ получения топливного элемента, электронное устройство, электрод с иммобилизованным ферментом, биосенсор, устройство преобразования энергии, клетки, органеллы и бактерии

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20110136022A1 (ru)
EP (1) EP2442394A1 (ru)
JP (1) JP2011018635A (ru)
CN (1) CN102124598A (ru)
BR (1) BRPI1004340A2 (ru)
RU (1) RU2011104484A (ru)
WO (1) WO2010143702A1 (ru)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5423580B2 (ja) 2010-05-17 2014-02-19 トヨタ自動車株式会社 酵素電極およびそれを備えるバイオ燃料電池
JP2012146460A (ja) * 2011-01-11 2012-08-02 Sony Corp 燃料電池、燃料電池の製造方法、電子機器、酵素固定化電極、バイオセンサー、エネルギー変換素子、細胞、細胞小器官および細菌
JP2012190787A (ja) * 2011-02-24 2012-10-04 Sony Corp 微生物燃料電池、該電池の燃料と微生物、およびバイオリアクタとバイオセンサ
CA2910757A1 (en) * 2013-06-04 2014-12-11 F. Hoffmann-La Roche Ag Novel compounds useful for fret and methods related thereto
CN105489903B (zh) * 2015-12-30 2018-06-22 中山大学 一种复合材料原位固定化微生物燃料电池阳极微生物的方法
IT201900013758A1 (it) * 2019-08-01 2021-02-01 Biomimesi Srl Membrana fosfolipidica attiva e relativo processo di produzione
IT202100003038A1 (it) 2021-02-11 2022-08-11 Paolo Sinopoli Generatore elettrico biochimico con mediatore di trasferimento elettronico

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6457152A (en) * 1987-08-28 1989-03-03 Nippon Suisan Kaisha Ltd Analyzing method utilizing ribosome including enzyme
JP2840282B2 (ja) * 1989-03-18 1998-12-24 キヤノン株式会社 イオン透過膜と該膜を利用したイオン輸送方法
US5041224A (en) * 1988-03-28 1991-08-20 Canon Kabushiki Kaisha Ion permeable membrane and ion transport method by utilizing said membrane
JP2883132B2 (ja) * 1989-11-22 1999-04-19 沖電気工業株式会社 バイオ素子
US5078854A (en) * 1990-01-22 1992-01-07 Mallinckrodt Sensor Systems, Inc. Polarographic chemical sensor with external reference electrode
JP2000133297A (ja) 1998-10-30 2000-05-12 Canon Inc 生体代謝利用発電方法及び電池、並びにこれらに用いる電子メディエーター固定化電極
ES2180402B1 (es) * 2001-01-24 2003-12-01 Martin Jesus Lasheras Fregasuelos con liquido limpia-suelos incorporado.
JP4300743B2 (ja) 2002-03-22 2009-07-22 株式会社日立製作所 燃料電池
JP5207576B2 (ja) 2002-07-26 2013-06-12 ソニー株式会社 燃料電池、ポータブル電源及び電子機器
CN101301583A (zh) * 2002-07-29 2008-11-12 Mt技术股份有限公司 仿生膜
JP4839569B2 (ja) 2003-06-05 2011-12-21 ソニー株式会社 酵素固定化電極およびその製造方法ならびに電極反応利用装置およびその製造方法
CN101151764A (zh) * 2003-11-05 2008-03-26 圣路易斯大学 生物阴极中的固定化酶
CA2560022A1 (en) * 2004-03-15 2005-10-13 St. Louis University Microfluidic biofuel cell
JP2005310613A (ja) 2004-04-23 2005-11-04 Sony Corp 電子機器
JP5044900B2 (ja) 2004-06-07 2012-10-10 ソニー株式会社 燃料電池、電子機器、移動体、発電システム及びコージェネレーションシステム
JP2006049215A (ja) 2004-08-06 2006-02-16 Sony Corp 燃料電池
JP5307316B2 (ja) 2004-08-23 2013-10-02 ソニー株式会社 燃料電池、燃料電池の使用方法、燃料電池用カソード電極、電子機器、電極反応利用装置および電極反応利用装置用電極
JP2006156354A (ja) 2004-10-29 2006-06-15 Sony Corp 電子メディエーター、酵素固定化電極、燃料電池、電子機器、移動体、発電システム、コージェネレーションシステムおよび電極反応利用装置
JP4770153B2 (ja) 2004-10-29 2011-09-14 ソニー株式会社 燃料電池
JP2007012281A (ja) 2005-06-28 2007-01-18 Sony Corp 燃料電池、電子機器、移動体、発電システムおよび酵素反応利用装置
JP2007035437A (ja) 2005-07-27 2007-02-08 Sony Corp 多孔体導電材料およびその製造方法ならびに電極およびその製造方法ならびに燃料電池およびその製造方法ならびに電子機器ならびに移動体ならびに発電システムならびにコージェネレーションシステムならびに電極反応利用装置
JP5233176B2 (ja) * 2006-08-04 2013-07-10 ソニー株式会社 燃料電池および電子機器
JP2008243380A (ja) * 2007-03-23 2008-10-09 Sony Corp 酵素固定化電極、燃料電池、電子機器、酵素反応利用装置および酵素固定化基体

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011018635A (ja) 2011-01-27
BRPI1004340A2 (pt) 2016-03-15
CN102124598A (zh) 2011-07-13
WO2010143702A1 (ja) 2010-12-16
EP2442394A1 (en) 2012-04-18
US20110136022A1 (en) 2011-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2011104484A (ru) Топливный элемент, способ получения топливного элемента, электронное устройство, электрод с иммобилизованным ферментом, биосенсор, устройство преобразования энергии, клетки, органеллы и бактерии
Baraban et al. Hybrid silicon nanowire devices and their functional diversity
Becker et al. Biogenesis of the mitochondrial TOM complex: Mim1 promotes insertion and assembly of signal-anchored receptors
WO2009030237A3 (en) Methods for recombinant manufacturing of anti-rsv antibodies
AR111785A2 (es) Método in vitro de producción de eritrocitos
WO2007076067A3 (en) Concentrating catalytic hydrogen production system
WO2005087915A3 (en) Use of ethanolamine for enhancing cell growth in membrane systems
WO2008093133A3 (en) Photovoltaic cell arrays
WO2010060056A3 (en) Yeast expressing cellulases for simultaneous saccharification and fermentation using cellulose
WO2008122793A3 (en) Blood group antibody screening
ATE421160T1 (de) Mehrschichtige elektrochemische energiespeichereinrichtung und verfahren zu ihrer herstellung
EA201992631A1 (ru) Способ получения напитков путем удаления кислоты
TWI348241B (en) Electrolyte membrane, electrolyte membrane composite, method of manufacturing electrolyte membrane composite, electrolyte membrane-electrode assembly for fuel cell, method of manufacturing electrolyte membrane-electrode assembly for fuel cell, and fuel c
Liu et al. Spatial Engineering of Microbial Consortium for Long‐Lasting, Self‐Sustaining, and High‐Power Generation in a Bacteria‐Powered Biobattery
JP2010231945A5 (ru)
CN102321536A (zh) 基于微孔阵列薄膜的高通量细胞电融合装置
WO2005006960A3 (en) Detection of cell membrane-associated proteins using membrane fragments displayed on encoded microparticle arrays
WO2005067084A3 (en) Micro fuel cell
WO2008140647A3 (en) In situ fabricated electrochemical device
WO2008123522A1 (ja) 燃料電池用電解質、燃料電池用電解質膜、燃料電池用バインダー、燃料電池用膜電極接合体及び燃料電池
GB0503172D0 (en) Detection method
ATE533053T1 (de) Nicht-elispot-test
JP2009037964A5 (ru)
WO2007038130A8 (en) Improved strains for the production of organic acids
CN202795882U (zh) 酶标法-双抗体夹心法模型教具

Legal Events

Date Code Title Description
FA93 Acknowledgement of application withdrawn (no request for examination)

Effective date: 20130605