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Single glucose biofuel cells implanted in rats power electronic devices

Authors :
Michael Holzinger
Serge Cosnier
H. Lamraoui
Philippe Cinquin
Fabien Giroud
Abdelkader Zebda
A. Le Goff
François Boucher
Karine Gorgy
Chantal Gondran
Jean-Pierre Alcaraz
Systèmes Nanobiotechnologiques et Biomimétiques (TIMC-IMAG-SyNaBi)
Techniques de l'Ingénierie Médicale et de la Complexité - Informatique, Mathématiques et Applications, Grenoble - UMR 5525 (TIMC-IMAG)
VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)
Département de Chimie Moléculaire - Biosystèmes Electrochimiques et Analytiques (DCM - BEA)
Département de Chimie Moléculaire (DCM)
Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Physiologie cardio-Respiratoire Expérimentale Théorique et Appliquée (TIMC-IMAG-PRETA)
Techniques de l'Informatique et de la Microélectronique pour l'Architecture des systèmes intégrés (TIMA)
Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Gestes Medico-chirurgicaux Assistés par Ordinateur (TIMC-IMAG-GMCAO)
Interdisciplinary Energy program of CNRS PR10-1-1
Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-IMAG-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-IMAG-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)
Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)
Techniques of Informatics and Microelectronics for integrated systems Architecture (TIMA)
Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)
Source :
Scientific Reports, Scientific Reports, Nature Publishing Group, 2013, 3, pp.1516. ⟨10.1038/srep01516⟩, Sci Rep, Sci Rep, 2013, 3, pp.1516. ⟨10.1038/srep01516⟩
Publication Year :
2013
Publisher :
HAL CCSD, 2013.

Abstract

5 pages; International audience; We describe the first implanted glucose biofuel cell (GBFC) that is capable of generating sufficient power from a mammal's body fluids to act as the sole power source for electronic devices. This GBFC is based on carbon nanotube/enzyme electrodes, which utilize glucose oxidase for glucose oxidation and laccase for dioxygen reduction. The GBFC, implanted in the abdominal cavity of a rat, produces an average open-circuit voltage of 0.57 V. This implanted GBFC delivered a power output of 38.7 μW, which corresponded to a power density of 193.5 μW cm(-2) and a volumetric power of 161 μW mL(-1). We demonstrate that one single implanted enzymatic GBFC can power a light-emitting diode (LED), or a digital thermometer. In addition, no signs of rejection or inflammation were observed after 110 days implantation in the rat.

Details

Language :
English
ISSN :
20452322
Database :
OpenAIRE
Journal :
Scientific Reports, Scientific Reports, Nature Publishing Group, 2013, 3, pp.1516. ⟨10.1038/srep01516⟩, Sci Rep, Sci Rep, 2013, 3, pp.1516. ⟨10.1038/srep01516⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....78531bcda65d4c339ac08a1826d3db07