효소 연쇄 바이오연료전지

연료 분자를 공동 고정화된 대사 채널링 탈수소효소 연쇄를 통해 다중 효소가 순차적으로 산화시키는 방식으로, 전극에서 연료의 완전한 산화를 가능하게 한다.

Lee et al., Current Opinion in Biotechnology (2013)에서 검토된 대표적인 구현 사례는 Palmore et al.의 3효소 시스템으로 — 알코올 탈수소효소 → 알데히드 탈수소효소 → 포르메이트 탈수소효소 — 세 차례의 NAD⁺/NADH 회전을 거쳐 메탄올 한 분자를 CO₂로 산화시키며, 메탄올 1분자당 6전자를 방출한다 (p. 3, Fig. 2b, Palmore et al. 1998 J. Electroanal. Chem. 인용).

효소를 구조화된 지지체(펩타이드 섬유, 탄소나노튜브)에 고정화함으로써 전극과의 통합이 가능해진다. 대사 채널링 — 효소들 사이에서 중간체가 공간적으로 조직화된 방식으로 전달되는 과정 — 은 bioinspired-multistep-energy-transduction에서 다루는 다단계 효율성 논거의 생물학적 유사체이다.