基于铁氧还蛋白-NADP+氧化还原酶的通用电极实现宽底物谱酶促生物燃料电池

为解决酶促生物燃料电池因电极特异性导致的底物限制问题，研究人员设计了一种新型通用电极。该电极通过将铁氧还蛋白-NADP+氧化还原酶(FNR)与细菌纤维素(BC)、碳纳米管(CNTs)和银纳米线(AgNWs)复合固定化，成功耦合NADPH依赖性苹果酸酶或葡萄糖脱氢酶，实现了对苹果酸和葡萄糖的高效电能转化。实验显示其开路电压分别达79.36mV和75.8mV，12小时后丙酮酸和葡萄糖酸盐积累量分别达0.30mM和0.25mM。该突破性策略通过NADPH实现了多种底物的电子传递。

　　

酶促生物燃料电池领域迎来重大突破！科学家们巧妙利用铁氧还蛋白-NADP⁺氧化还原酶(FNR)这个"电子搬运工"，搭配细菌纤维素(BC)、碳纳米管(CNTs)和银纳米线(AgNWs)构建出"万能电极"。这个神奇的电极就像个"多面手"，既能搭档NADPH依赖的苹果酸酶处理苹果酸，又能携手葡萄糖脱氢酶分解葡萄糖。实验数据令人振奋：开路电压飙升至79.36mV和75.8mV，运行12小时后，丙酮酸和葡萄糖酸盐产量分别达到0.30mM和0.25mM。这项研究打破了传统酶电极的"挑食"毛病，通过NADPH这个"电子快递员"实现了多种燃料的通用转化，为开发生物能源"瑞士军刀"提供了全新思路。