血液の糖分で発電する燃料電池を開発−東北大大学院工学研究科

東北大大学院工学研究科の西沢松彦教授らの研究グループは１２日、
血液に含まれる糖分で発電する燃料電池を開発したと発表した。

実験では、血液を模した牛の血清（血液の成分）を使っての発電に成功。
１円玉サイズの電極なら０・２ミリ・ワットに相当する。
糖尿病患者が体内に埋め込んだまま血糖値を測定できる装置を作動させるには十分な発電量といい、
医療機器メーカーなどと装置開発にも取り組むとしている。

心臓ペースメーカーなど体内に埋め込む医療用具は、
電池の寿命が近づくとその交換のために手術が必要なものもある。
研究グループでは、「第一化学薬品」（本社・東京）との共同開発で、
体内に埋め込んで半永久的に発電する燃料電池の開発を進めてきた。

開発された燃料電池は、血液中の糖分であるグルコースを分解する酵素が塗られた炭素（電極）などを使用。
酵素がグルコースを分解すると、電子が生じて電流が流れる仕組みだ。
炭素にはもともと体内にあるビタミン（Ｋ３）を基にした高分子化合物も塗られており、
人体にも安全だとしている。
同研究グループは「発電量を増やし、体内埋め込み型の医療用具の電源などへの利用を目指したい」としている。
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20050512-00000315-yom-soci

動けっ！！！！って叫びながら手首に刃物を刺して発電させる光景が思い浮かんだ。
タッチはジョジョ風でお願いします。

リアルキルア

これからの流行は糖尿病

ま　た　東　北　大　学　か　！
凄いなぁ…尊敬。

>>4
糖尿病のオサーンに電極をﾌﾞｽｯと刺すとね、もーガンガン動くの。
そんでオサーンはセルに吸われたみたいになっていく。

マトリクスの世界が来る・・・

新しいダイエット法

電池に糖分使われすぎて低血糖になる心配はないの？

俺の血を使ってくれ・・・・・・

出来そうとは思っていたが・・・ついに出来たか！
でかした！

性欲をもてあます

こえ〜・・・！携帯充電するのに手首を切るのかよ！　そんな携帯の充電器、絶対出すなよ！

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電力不足に悩む
中国
北朝鮮
カリフォルニア州
が、虎視眈々

中国は真っ先に実用化しそうだ。

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中国はマトリクスみたいな人間発電所を作ります

↑自転車型発電機で充分だろ。

小さくしてナノマシンに組み込んで、
義体化しなくても使える電脳へ。

怖いのが紛れ込んどる

ﾃｨﾑﾎﾟに導線巻いて、右手に磁石持てば俺でも電力創れるぞ。
ま、夜間だけですけど、とりあえず毎日３回くらいは発電可能。
燃料は、山本梓とかだとすぐ終わっちゃうので
ギリのところで北陽の虻じゃない方あたりを
供給すれば、長時間で良い仕事しまっせ。
虻ちゃんだと、今の俺スペックでは手が動きません。
修行が足りません。もっとガツガツ行きたいところです。

体内埋め込み家電がナウ

ダイエット機器か

>>27
まず、馬鹿を絶滅させることから始めないとな！

電動チンコの動力源に利用できそうな。

モーフィアスやってんのはローレンスフィッシュバーンで、サミュエル・ジャクソンじゃないからな！

　血液で発電ねぇー

携帯電話が血液型燃料電池だとしたら、電池切れになったら、自分の腕から血液を採取して、燃料電池に注入するだけで携帯電話が再び使えるということだね。

すばらしい。

どうせなら、○液発電とか発明してくれたら、たぶん凄いと思うけどね。

これって結構便利そうだな。

せんずだ、食え！って言って
アメちゃん食わすのが流行るわけですね！

Ａランクサンダーになれるのか

ピカチューってかなり血糖値が高いのね

これでまた電脳化に一歩近付いた。

これを体にいっぱい付けると痩せられるのかあああああ！！！！！

> グルコースを分解する酵素

どれぐらいもつんだろうか

糖尿オヤジたちを大量に集めて、血糖発電所を！

これは新しいダイエットの予感

ま　た　東　北　大　学　か　！

ここって頭ｲｲﾉ？

血液に含まれる糖分ってことは、
ふつーに砂糖でも発電できるってことか？

>>44
出来るよ。
酵素はたぶんグルコースオキシダーゼ(GOD)。
原理をかなり省略して書くと、GODの存在下で、
グルコース(C6H12O6)＋H2O→グルコン酸(C6H12O7)+2e(-)+2H(+)
ってカンジの反応で電子(e(-))が飛び出て来るのだ。

ドラえもんの実現にまた一つ近づきましたね。
ドラえもんはどら焼きを食べて動力源にかえてるからね。

>>44
あぁ、>>45で書いた酵素はグルコースデヒドロゲナーゼ(GDH)でもいいね。
要はグルコースが反応するだけだから血液中でなくてもOKよん。
ただ、よく考えると砂糖の主成分はショ糖なので、同じ発電機では無理かも。
ショ糖を分解したグルコースを使ってればOKって事でし。

国民全員にマイクロチップが埋め込まれる時代も近そうでつね

手に埋め込んで手に持った端末に充電。
さらにはさまざまな電子装置をインプラント。
素晴らしい。

電池が厳しい程にハードにメールを使う女子高生が、充電の為にチュッパチャップスを舐めながら
携帯を操作するような光景が通学電車の中で展開するのか！　恐ろしい時代だ…

太ったやつが人気者になるかも
「おいデブ、ちょっと血ィ借りるぜ！」
「デブ、次漏れンとこな！」

近い将来、体内燃料電池を積んだロボットが体中を這い回る。

これって...寄生虫のことか。

ダイエット関連会社が殺到する予感。

>>45
反応生成物のグルコン酸とH+は人体に悪影響ないの?

凄い発明だけど怖いな・・・人造人間は本当にできるんだな・・きっと

ということはこれを逆手に取れば、重度の糖尿病の人は体中に電球つけて歩けば
血糖値が一定に？

夜な夜な動き回る吸血少女（実はロボ）
電源はこれ
みたいな漫画を描くの禁止

別に電池式でいいから、とっとと腕時計型血糖測定器を開発してくれい。

>>57
お前、俺の考えてることがなぜ分かった。

>>43
材料系とかでは世界でもトップクラスときいたよ。東大なんか目じゃぁない。
(またそもそも東大は官僚養成機関だから)

ペースメーカーなんかに使ったら
寝てるとき変な姿勢になって血流圧迫→心停止
なんて事故が起きそうだ

逆に電気から糖を生成出来ないのかな。
コンセントからエネルギー補給。

ヴァンパイアロボかぁ

>>56
なんか嫌

血糖値の高いオヤジに電球型血糖値降下装置を装備
　　　　　　　　　　　　↓
全裸で光り輝くオヤジ
　　　　　　　　　　　　↓
　　　　　　まぶしくて姿が確認できない！
　　　　　　　　　　　　↓
　　　　　　　　　　光学迷彩！
　　　　　　　　　　　　↓
　　　　　　　　　　　素子ォー（全裸で）

>>54
グルコン酸は体に悪いどころか、大豆とかに含まれてる天然物だよ。だから問題なし。
で、ちょっと調べてみるとどうやら使ってる酵素は>>47に書いたGDHのようだ。
陰極と陽極の各反応を書いておくと、

陰極：グルコースがGDHと反応してNAD(+)からNADHが生成。NADHがある酸化物質を還元する際に電子を放出する。
陽極：酸素(O2)と水素イオン(H(+))とe(-)が反応して水(H2O)を生成。

こういう仕組みで電気が流れるみたいよ。

>>57
>>59
おまえら合作で書いて

糖尿なら尿でもOK?

ちなみにドラえもんは核融合で駆動してますｗ

>>66
アコニチンは体に悪いどころか、植物由来の天然物だよ。だから問題なし。
(ちなみにその植物の名前を具体的に言うとトリカブトって言うんだけど)

>61
複数の電池を搭載すれば済むやん。

>36
懐かしいな。引っ張り出してもﾒｶﾞCDの調子が悪いからﾌﾟﾚｲ出来るかどうか分からぬが。

超小型医療ロボットの実現にまた一歩近づいた？
�@毛細血管が通れる程のサイズ
�A有機物で出来ている
�B動力は血液の糖分
�C病原等を破壊する
�D体内物質を材料に再生医療を施す
�E故障や目的に応じて自己複製、自己破壊する
�F体内からのＩＤで情報セキュリティ
�Gプログラムカプセル服用でプラグイン

オサ！オサ！オサ！

付帯脳の電力源として有望だな。

そうか天然物なら、無問題なんだな。
よし、ここに天然フグの肝がある。
これを軽く湯がいて、モグモグ・・・うわぁsふぁsっぐぇrふじこ

O2も消費するのか

電気止められても安心

糖がエネルギー源ってのが、神経細胞に似てるね。
やつらブドウ糖しか食わない。

体温熱発電とかの方がよかろう？

温度差が無いと発電できんのでは？

冷え性の人のワキの下と足の温度差で発電してもらおう

次は毎日大量に無駄になっていると予想される
精子で発電するシステムとかどうですか

東北大マンセー

>>56
ﾜﾛｽw

>>56
高血圧なやつは血を抜けばいいだろ的な理論ですね

グルコン酸は口から取るには無害だろうけど、血液中にまとまった量
戻されると大丈夫なんだろうか。
胃あたりに穴あけて排水を流し込むとか。

>69
対消滅反応じゃなかったっけ？
あらかじめ反物質を搭載燃料として内蔵していて、
食べ物と反応させてエネルギー源にしてるとか聞いた。

新型のハイブリッドカーに使えねーかな・・・乗るとき注射針さして運転って感じで・・

これでまたサイボーグに一歩近づいた。

http://www.eng.tohoku.ac.jp/php/eng/press/press-20050512.php
東北大学大学院工学研究科の西澤松彦教授の研究グループは新たな電子メディエーター化合物を合成し、グルコース(血液中の糖成分)から発電する人体に安全なバイオ燃料電池を開発、
血液を模擬した血清入り培養液(中性、37度)を用いた実験で実用化に繋がる発電量を立証した。

新たな電子メディエーター化合物を酵素と混合，塗布した電極（負極）でグルコースから電子を取り込み，これと，酸素を還元する電極（正極）を組み合わせて発電させるバイオ燃料電池を構成した。
一円玉サイズで0.2mW(ミリワット)程度の電力を生み出すことができ，これは例えば血糖値を計測してデータを発信する装置を作動させるのに十分な出力レベルである。
酵素を用いたバイオ燃料電池は各所で検討されているが、電子メディエーター化合物に金属錯体を用いるケースがほとんどで、生体毒性が無視出来ない問題があった。
今回用いた電子メディエーター化合物はビタミンK３を修飾、高分子化したポリマーで、共同開発を進める第一製薬グループの第一化学薬品(東京　蘆田伸一郎　社長)が合成したもの。
生体物質に近いビタミンK3を基にしていることから、安全性に優れ、将来は体内埋め込み型の燃料電池として血液からの発電も期待できる。「安全性は出力と同等に重要なバイオ燃料電池の性能」（西澤教授）という。
血液中には、ビタミンCなど正極の性能を低下させる妨害成分が含まれるが、生体適合性に優れたシリコン薄膜で電極を覆って酸素だけが反応するように工夫するなど、血液を用いることによる性能低下対策も進めている。
現在、実際の血液からの発電や実験動物への埋め込みも計画中である。

発電量が血糖値に比例することから、バイオ燃料電池としての機能のみならず、電池機能を有した自立型の血糖値センサーとしての実用化の可能性もあり、第一化学薬品、機器メーカーなどと開発を進める。
この研究は、厚生労働省「ナノテクノロジによる機能的・構造的生体代替デバイスの開発」の一環であり、5月19日の第4回国際バイオEXPOで成果発表する予定である。

[お問い合わせ先]

情報広報室 E-mail: [email protected]

バイオロボティクス専攻
西澤・安部 研究室
バイオマイクロマシン工学講座
マイクロバイオセンサ，細胞チップ・デバイス，バイオ燃料電池

西澤・安部研究室ホームページ
http://www.biomems.mech.tohoku.ac.jp/index_j.html

糖尿病がもてはやされる時代が来るというのか

体内に埋め込んで
永久人工透析機関とかできないかな

>>93
外液の交換とかどうするの？

これって実際に埋め込むとして、
血液はどういう風にして供給するの？
血管をバイパスするか、毛細血管から供給するか、どっちかだとおもったんだけど

>>94
文字通り尿として排出。

電極劣化で半年ともたない罠