Direct electron transfer based biofuel cells : operation in vitro and in vivo
Malmö University Health and Society Doctoral Dissertation, 2014:1.
English abstract
The focus of this thesis is the development and design of direct electron transfer based enzymatic fuel cells, with the possible use in biomedical applications. For biodevice fabrication, macro- and micro-... Lue lisää
Malmö University Health and Society Doctoral Dissertation, 2014:1.
English abstract
The focus of this thesis is the development and design of direct electron transfer based enzymatic fuel cells, with the possible use in biomedical applications. For biodevice fabrication, macro- and micro-... Lue lisää
Malmö University Health and Society Doctoral Dissertation, 2014:1.
English abstract
The focus of this thesis is the development and design of direct electron transfer based enzymatic fuel cells, with the possible use in biomedical applications. For biodevice fabrication, macro- and micro-scaled nanostructured gold electrodes were fabricated and characterized in detail, employing electrochemical techniques, as well as atomic force microscopy and scanning electron microscopy. The nanostructured electrodes were utilized together with suitable (bio)catalysts to achieve efficient catalysis of suitable biofuel and biooxidant. Oxygen was utilized as biooxidant, employing the enzyme bilirubin oxidase together with nanostructured electrodes to achieve efficient bioelectrocatalysis. The mechanism of bioelectrocatalytic reduction of oxygen by bilirubin oxidase was investigated in detail utilizing electrochemical techniques combined with quantum mechanic/molecular mechanic modeling. Carbohydrates were utilized as the main biofuel in most of the studies, by employing cellobiose dehydrogenase immobilized on nanostructured electrodes. Additionally, tetracyanoquinodimethane and tetrathiafulvalene were employed as efficient catalysts of ascorbate. The performance of assembled enzymatic fuel cells were in-vestigated in vitro in complex buffers and human physiological fluids, as well as in vivo evaluated using different electrochemical techniques.
Swedish abstract
I vår moderna värd är vi väldigt beroende av elektrisk energi som vi använder för det mesta i får vardag: för att lysa upp våra hus, generera värme, driva våra datorer och mobiltelefoner och mycket mer. Produktion av elektrisk energi har dock ofta en negativ på-verkan på vår miljö. Ett alternativt sätt att producera elektrik energi är att använda sig av bränsleceller, vilka kan liknas vid öppna batterier som ständigt kan förses med nytt bränsle och således inte behöver bytas ut efter ett tag. Bränslet som används kan väljas så att dess förbrukning inte innebär någon negativ påverkan på miljön. Den här avhandlingen fokuserar sig på en viss typ av bränsleceller, där man använder sig av specifika proteiner, enzymer, för att omvandla energi från bränslet till elektrisk energi. Som bränsle kan vanligt förekommande kolhydrater, dvs. socker, samt syre användas. Socker och syre används även av vår kropp för att skapa energi, och genom att använda sig av rätt sorts enzymer kan även bränsleceller använda sig av dessa ämnen för att producera elektrisk energi. Således är det möjligt för dessa bränsleceller att producera elektrisk energi placerade inuti oss. Dessa biobränsleceller kan sedan användas för att driva t.ex. olika sensorer direkt i vår kropp som kontinuerligt skulle kunna ge information till sjukvården, utan att använda sig av batterier som behöver bytas ut. Avhandlingen är baserad på att undersöka hur olika bränsleceller som använder sig av enzym fungerar samt att testa dem i olika mänskliga kroppsvätskor samt även inuti levande organismer. Genom att öka förståelsen för detta är förhoppningen att bränsleceller baserade på enzym inom en inte allt för avlägsen framtid kan finna tillämpningar som elektriska försörjare för t.ex. självförsörjande biomedicinska sensorer.
English abstract
The focus of this thesis is the development and design of direct electron transfer based enzymatic fuel cells, with the possible use in biomedical applications. For biodevice fabrication, macro- and micro-scaled nanostructured gold electrodes were fabricated and characterized in detail, employing electrochemical techniques, as well as atomic force microscopy and scanning electron microscopy. The nanostructured electrodes were utilized together with suitable (bio)catalysts to achieve efficient catalysis of suitable biofuel and biooxidant. Oxygen was utilized as biooxidant, employing the enzyme bilirubin oxidase together with nanostructured electrodes to achieve efficient bioelectrocatalysis. The mechanism of bioelectrocatalytic reduction of oxygen by bilirubin oxidase was investigated in detail utilizing electrochemical techniques combined with quantum mechanic/molecular mechanic modeling. Carbohydrates were utilized as the main biofuel in most of the studies, by employing cellobiose dehydrogenase immobilized on nanostructured electrodes. Additionally, tetracyanoquinodimethane and tetrathiafulvalene were employed as efficient catalysts of ascorbate. The performance of assembled enzymatic fuel cells were in-vestigated in vitro in complex buffers and human physiological fluids, as well as in vivo evaluated using different electrochemical techniques.
Swedish abstract
I vår moderna värd är vi väldigt beroende av elektrisk energi som vi använder för det mesta i får vardag: för att lysa upp våra hus, generera värme, driva våra datorer och mobiltelefoner och mycket mer. Produktion av elektrisk energi har dock ofta en negativ på-verkan på vår miljö. Ett alternativt sätt att producera elektrik energi är att använda sig av bränsleceller, vilka kan liknas vid öppna batterier som ständigt kan förses med nytt bränsle och således inte behöver bytas ut efter ett tag. Bränslet som används kan väljas så att dess förbrukning inte innebär någon negativ påverkan på miljön. Den här avhandlingen fokuserar sig på en viss typ av bränsleceller, där man använder sig av specifika proteiner, enzymer, för att omvandla energi från bränslet till elektrisk energi. Som bränsle kan vanligt förekommande kolhydrater, dvs. socker, samt syre användas. Socker och syre används även av vår kropp för att skapa energi, och genom att använda sig av rätt sorts enzymer kan även bränsleceller använda sig av dessa ämnen för att producera elektrisk energi. Således är det möjligt för dessa bränsleceller att producera elektrisk energi placerade inuti oss. Dessa biobränsleceller kan sedan användas för att driva t.ex. olika sensorer direkt i vår kropp som kontinuerligt skulle kunna ge information till sjukvården, utan att använda sig av batterier som behöver bytas ut. Avhandlingen är baserad på att undersöka hur olika bränsleceller som använder sig av enzym fungerar samt att testa dem i olika mänskliga kroppsvätskor samt även inuti levande organismer. Genom att öka förståelsen för detta är förhoppningen att bränsleceller baserade på enzym inom en inte allt för avlägsen framtid kan finna tillämpningar som elektriska försörjare för t.ex. självförsörjande biomedicinska sensorer.
- Kustantaja / Valmistaja Malmö högskola
- ISBN 9789171045294
- Tuotekoodi 9789171045294
- Kirjoittajat Magnus Falk
- Kieli Englanti
- Thema-luokitus Biolääketieteen tekniikka
- Ilmestymispäivä 12.04.2017
- Vuosi 2017
- Tuoteryhmä Ruots muu tieto
- Tuotepääryhmä Ruotsinkieliset kirjat
- Tuotelinja Kirjat
- Sivumäärä 182
- Kirjastoluokka MQW
- Pituus (mm) 240
- Leveys (mm) 170
- Korkeus (mm) 11
- Paino (g) 391
- Tuotemuoto Pehmeäkantinen
- Tuotemuodon lisätiedot Haka- tai satulasidottu
Tämä tuote kuuluu tuoteryhmiin
Lue lisää tuotearvosteluista
Tuotearvostelut Suomalainen.comissa
Tutustu tuotearvostelujen käytäntöihin ja ehtoihin ennen kuin jätät arvostelun.
Suomalainen.com -verkkokaupassa on mahdollista jättää tuotearvosteluja siellä myynnissä olevista tuotteista. Tuotearvosteluja voivat jättää sekä tuotetta Suomalaisesta Kirjakaupasta ostaneet asiakkaat että muut sivuston käyttäjät. Arvostelijan nimimerkin jälkeinen teksti kertoo, onko kyseessä vahvistettu ostaja vai muu asiakas/sivuston käyttäjä.
-
Vahvistettu ostaja - Kyseinen arvostelu on jätetty käyttämällä tuotteen ostajalle lähetettyä sähköpostilinkkiä. Kyseessä on siis vahvistettu ostaja eli arvostelun jättänyt henkilö on ostanut todennetusti kyseisen tuotteen.
-
Vahvistettu suosittelija - Kyseinen arvostelu on jätetty suomalainen.com -verkkosivustolla. Arvostelijan sähköpostiosoite on vahvistettu, jotta on voitu varmistua siitä, että arvostelun on jättänyt oikea henkilö. Suomalainen.com ei kuitenkaan ole vahvistanut, että kyseinen henkilö on ostanut tuotteen.
- Ei tekstiä nimimerkin jälkeen - Kyseinen arvostelu on jätetty suomalainen.com -verkkosivustolla, mutta arvostelun jättäjän sähköpostiosoitetta ei ole vahvistettu.
Tuotearvostelussa pakollisia tietoja ovat tuotteen pistemäärä (tähdet), otsikko sekä arvosteluteksti. Jos jätät arvostelun sinulle lähetetyn sähköpostilinkin kautta, arvostelu julkaistaan käyttämällä etunimeäsi sekä sukunimen ensimmäistä kirjainta.
Jos jätät arvostelun sivustollamme, voit käyttää arvostelussa myös nimimerkkiä. Arvostelun jättämisen yhteydessä sinulta kysytään sähköpostiosoitetta, jonka avulla vahvistamme, että arvostelun on lähettänyt oikea henkilö, eikä esimerkiksi robotti. Tuotearvostelujen palveluntarjoajana toimii Yotpo. Katso Yotpon tietosuojaseloste.
Arvostelut julkaistaan tuotteen kohdalla automaattisesti ja ne tulevat esiin viiveellä. Suomalainen.com pidättää kuitenkin oikeuden poistaa kommentit, jotka sisältävät epäasiallista, herjaavaa tai halventavaa kieltä, vihapuhetta tai ovat muuten hyvän tavan vastaisia, tai joissa markkinoidaan muiden toimijoiden sivustoja tai tuotteita.
Jättämällä arvostelun annat Suomalaiselle Kirjakaupalle oikeuden käyttää kyseisiä arvosteluja omassa markkinoinnissaan (sekä painettu että digitaalinen) ilman erillistä korvausta. Arvosteluja käytetään myös analysointiin ja markkinoinnin kehittämiseen.
Tuotearvostelun jättäneiden kesken arvotaan säännöllisin väliajoin tuotepalkintoja. Tutustu arvonnan sääntöihin täällä.
Mikäli haluat poistaa jättämäsi tuotearvostelun verkkokaupastamme, pyyntö tästä tulee ohjata asiakaspalveluumme: asiakaspalvelu@suomalainen.com.
Tuotearvostelut eivät ole tarkoitettu asiakasreklamaatioiden tai tilauskyselyjen tekemiseen. Reklamaatiotapauksissa pyydämme ottamaan yhteyttä asiakaspalveluumme: asiakaspalvelu@suomalainen.com.
Jättämällä arvostelun suomalainen.com -verkkokauppaan hyväksyt yllämainitut käytännöt ja ehdot.
Lue lisää tuotearvosteluista.