| 研究課題/領域番号 |
17K18992
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
材料工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
仁科 勇太 岡山大学, 異分野融合先端研究コア, 研究教授 (50585940)
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| 研究分担者 |
辻村 清也 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (30362429)
冨永 昌人 佐賀大学, 理工学部, 教授 (70264207)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 酵素 / バイオ燃料電池 / 酸化還元 / メディエーター / キノン / カーボン電極 / 酸化還元電位 / 電極 |
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| 研究成果の概要 |
酵素を用いるバイオ燃料電池は中性条件下で作動するため，人工臓器の電源など生体内に埋め込んで使用することが可能なデバイスへの応用が期待されている。長期間にわたりエネルギーを供給できるバイオ燃料電池を開発することが望まれているが，実用化に耐えうる安定性と発電能力を有するものは開発されていない。本研究では，１)酵素からの電子移動を効率よく行うメディエーター分子の開発，２)酵素やメディエーター分子を電極に固定化する技術の確立，３）単位面積当たりの酵素やメディエーター分子の量を増やす技術の確立の3つのTaskを達成した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
我々はバイオ燃料電池が他の電池（リチウム電池等）と決定的に違う点に着目している。それは“サイズ”である。リチウム電池は，危険なリチウムや電解液の使用が避けられず，それらを完璧に保護するためにパッケージが大型化する。そのため，取り換えには大掛かりな開胸手術が避けられず，患者の負担は極めて大きい。一方，バイオ燃料電池は小型化が可能であり，注射針の先程度の大きさ（< 1.6 mm）で劣化部位（酵素やメディエーター）を交換可能にすれば，開胸の必要なく永続的に使用できる可能性があり，挑戦するに値する課題だと考えている。
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