本文开发了基于葡萄糖氧化酶（GOx）的生物催化剂和甲基红（MR）介体，以提高基于GOx生物催化剂的电子转移能力。作为生物催化剂的载体，使用了壳聚糖包覆的碳纳米管（CNT/壳聚糖），然而，由于壳聚糖具有很强的有机材料捕获能力，因此MR介体和GOx可以很好地固定在CNT/壳聚糖上（CNT/壳聚糖/MR/GOx）。通过光谱学方法证实了MR和GOx的稳定固定，并进行了电化学表征，以证明其在酶促生物燃料电池（EBC）中作为促进阳极反应的生物催化剂的可行性。根据评估，CNT/[壳聚糖-MR]/壳聚糖/GOx显示出相对优异的起始电势（-0.04 V vs. Ag/AgCl）和峰值电流密度（169 μA cm
-2）。这是因为催化剂很好地跟踪了MR的起始电势，从而确定了催化剂的起始电势，并且壳聚糖的强大捕获能力固定了大量的GOx。当使用生物催化剂时，EBC表现出出色的电性能，开路电压为0.64 V，功率密度为93 μW cm
-2。
Fig. 1. 步骤示意图，展示了合成CNT/[壳聚糖-MR]/壳聚糖/GOx催化剂的步骤。
Fig. 2. (a) CNT/壳聚糖/MR；(b) CNT/壳聚糖/AN；(c) CNT/壳聚糖/DMPD；(d) CNT壳聚糖/AN+DMPD结构的循环伏安曲线。CV曲线在氮气环境下，0.01 M PBS（pH 7.4）中，以50 mv/s速率扫描下获得。
Fig. 3. 在固定壳聚糖浓度为5 mg mL
-1的情况下，通过UV-Vis光谱测量的CNT/壳聚糖/MR结构的吸光度吸收峰，MR浓度从0.5到3 mg mL
-1。
Fig. 4 通过UV-Vis光谱法测量的纯GOx；CNT/MR/GOx；CNT/[壳聚糖-MR]/GOx和CNT/[壳聚糖-MR]/壳聚糖/GOx结构的吸收峰。所有催化的GOx浓度为5 mg mL
-1。
相关研究成果于2020年由首尔科技大学化学与生物分子工程系Yongchai Kwon课题组，发表在Applied Surface Science（doi.org/ 10.1016/j.apsusc.2019.145007）上。原文：A biocatalyst containing chitosan and embedded dye mediator adopted for promoting oxidation reactions and its utilization in biofuel cells。
