研究開発成果
※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。
機能材料
プロトタイプ
生物の優れた仕組みを模倣したクリーンで安価な発電技術
キーワード :  バイオ燃料電池、酵素電極、エネルギーハーベスト、ウェアラブル、生体センサー
研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP)  シーズ顕在化タイプ/ハイリスク挑戦タイプ
研究開発課題名 バイオ燃料電池の高出力・高容量化(開発期間:平成25年1月〜平成25年12月/平成26年1月〜平成28年3月)
プロジェクトリーダー所属機関 株式会社アイシン・コスモス研究所 研究者 美川 務(理化学研究所)

バイオ燃料電池を高容量化し、新市場の創出を狙った、バイオならではの革新的アプリへの応用展開を目指し、以下の研究開発を実施した。
●エネルギー代謝の先端研究情報を活用し、ブドウ糖からCO2への多段階酸化が見込め、かつ、制約条件(ATPやNAD(P)不必要)をクリアする独自の人工反応系を考案した。
●超好熱菌由来の酵素研究ノウハウを活用して、ブドウ糖から電子数8e-を得る酸化酵素を探索し、多段階酸化反応(ブドウ糖⇒グルコン酸⇒・・⇒・・)を進める酵素を取得した。
●バイオ電池の市民権獲得を目的に、科学教材・玩具メーカーと連携して商品企画に着手した。また、新市場の開拓活動として、高感度バイオセンサーとしての技術検証を行った。

成果説明画像

期待されるインパクト(効果、意義、市場規模、売り上げ予測)

本研究開発により、酵素/電極の潜在ポテンシャルをフルに引き出す要素技術を確立でき、それによって、ヘルスケアやIoTデバイスに関連する新市場で、生体親和性の特長を生かし、ヒトの状態センシング&電源としての実用化を目指している。

開発者の声

生物のエネルギー代謝では、摂取した糖類を複雑な酵素反応系を経てCO2まで酸化している。この代謝の仕組みを、バイオ電池の電極内で人工的に再現し、酵素や反応系を改変する研究は斬新かつ革新的であり、ライフワークとして取り組みたい研究領域である。
※この成果は、日経産業新聞(2014年9月11日)と理研ニュース(2015年5月号)に掲載されています。


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