科學家設計了一種可以裝置在生物體內的生物燃料電池（Biofuel Cell），並成功使用活蟑螂體內原有的海藻糖及空氣中的氧氣來發電。
在昆蟲身上裝置微小探測器進行情報蒐集並非只是間諜小說或科幻小說裡的發明。事實上，已經有科學家成功利用電子裝置模擬蟑螂的神經系統並控制蟑螂的行動。背上了微小攝影機或其他偵測器的昆蟲除了可以用於情報蒐集，還可以將這些昆蟲送進人類無法企及之處進行任務。例如，這些昆蟲可以用來尋覓地震後被埋在瓦礫之下的倖存者。
為了長時間維持電子裝置的運轉，提高電池電力是改進這類裝置的一個方向。凱斯西儲大學（Case Western Reserve University）的Daniel Scherson及其團隊，為了解決電池壽命的問題而希望能夠利用昆蟲本身的新陳代謝系統來提供電池能量。他們所設計的燃料電池是利用能夠分解蟑螂體內海藻糖的海藻糖酶及葡萄糖氧化酶（trehalase(Tre)|glucose oxidase）作為陽極，膽紅素氧化酶（bilirubin oxidase）作為陰極。
海藻糖廣泛存在於昆蟲等無脊椎動物體內，其作用就有如我們身體中的葡萄糖，提供昆蟲活動的能量來源。陽極端的海藻糖酶可以將蟑螂體內的海藻糖分解為葡萄糖，然後再藉由葡萄糖氧化酶取出葡萄糖內的電子。陰極端的膽紅素氧化酶則可攫取陽極端產生的電子，將氧氣轉為水。如此一來就完成了完整的電池電流回路。
電池製作好了之後，Scherson及其團隊將電池植入到蟑螂的腹部。被植入電池的蟑螂在手術後的行動並無大礙。電池的檢測顯示，最大功率密度（power density）在電壓為0.2V的時候約為55 µW/cm2，電池在運轉2.5小時之後，其功率密度約下降了5%左右。
由於真菌類也富含海藻糖，為了檢驗這個電池是否可以用在其他含有海藻糖的生物體內，Scherson及其團隊選擇椎茸（Shiitake mushroom）作為實驗對象。實驗結果除了證明他們的電池也可以成功運用椎茸體內的海藻糖之外，也發現增加陽極的數目可以提高功率密度。
雖然這個電池可以將蟑螂及椎茸體內的海藻糖及空氣中的氧氣轉化為電力以提供其他的電子裝置使用，不過所產生的低電流卻不適合用於電量大的裝置。因此發展大電流的電池以及簡化手術程序將會是可能的改進方向。
原始論文：
An Implantable Biofuel Cell for a Live Insect. Michelle Rasmussen, Roy E. Ritzmann, Irene Lee, Alan J. Pollack, and Daniel Scherson. Journal of the American Chemical Society, 2012, 134 (3), 1458-1460
新聞來源：
C＆EN：Fuel Cell Taps Into Roach Power
參考資料：
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