【酵素バイオ電池編】
第1章　酵素電極反応
1　酵素型バイオ電池
2　酵素電極反応
3　電極触媒として用いられる酸化還元酵素
　3.1　アノード用酵素
　　3.1.1　ニコチンアミドジヌクレオチド(リン酸)(NAD(P))依存性脱水素酵素反応系
　　3.1.2　NAD(P)非依存性の酸化還元酵素
　　3.1.3　アノード酵素に求められる特性
　3.2　カソード用酵素
4　酵素電極反応とバイオエレクトロカタリシス
　4.1　酵素反応機構
　4.2　バイオエレクトロカタリシス反応
　　4.2.1　メディエータ型酵素電極反応
　　4.2.2　直接電子移動型酵素電極反応
5　バイオ電池の評価方法および出力決定因子の解析

第2章　電池材料の研究開発
1　金ナノ粒子電極
　1.1　はじめに
　1.2　金ナノ粒子電極の利点
　1.3　金ナノ粒子電極に関する報告
　1.4　金ナノ粒子電極を用いたバイオ電池
　1.5　おわりに
2　ナノ構造金属カーボン複合電極
　2.1　はじめに
　2.2　SAMを用いた金電極界面デザイン
　2.3　ビリルビンオキシダーゼおよびラッカーゼとの直接電子移動反応のためのSAM修飾金電極
　2.4　フルクトースデヒドロゲナーゼとの直接電子移動反応のためのSAM修飾金電極
　2.5　金ナノ粒子を用いたナノ構造金属カーボン複合電極の作製とバイオ燃料電池への応用
3　カーボンナノチューブ電極
　3.1　はじめに
　3.2　CNTによる電極の作製方法
　　3.2.1　電極基板(集電体)へのCNT修飾
　　3.2.2　自立したCNT集合体の作製と利用
　3.3　CNTの機能化
　　3.3.1　共有結合的な分子修飾
　　3.3.2　非共有結合的な分子修飾
　3.4　おわりに
4　多孔性炭素電極
　4.1　2次元から3次元電極
　4.2　バイオ電池に適した細孔径の設計
　4.3　マクロ孔多孔質炭素マテリアル
　4.4　メソ孔多孔質炭素中における酵素電極反応
　4.5　まとめ
5　イオン液体
　5.1　はじめに
　5.2　イオン液体
　5.3　バイオ電池にイオン液体は使えるか?
　5.4　イオン液体を用いたバイオマス処理
　5.5　酵素の溶媒としてのイオン液体
　5.6　イオン液体を用いたバイオ電池
　5.7　将来展望

第3章　酵素電極の研究開発
1　酵素固定化法
　1.1　はじめに
　1.2　酵素固定化法の種類
　　1.2.1　吸着固定化
　　1.2.2　包括固定化
　　1.2.3　共有結合を利用した固定化
　1.3　酵素電池構築のための酵素固定化法
　　1.4.1　吸着によるカーボン上への酵素固定
　　1.4.2　ポリエレクトロライト複合体による酵素包括固定
　　1.4.3　カーボンナノチューブを用いた酵素の固定化
　　1.4.4　長期安定な酵素固定化
　1.5　おわりに
2　ポリイオンコンプレックスを用いる酵素電極
　2.1　はじめに
　2.2　バイオセンサ
　2.3　バイオ電池
3　マイクロカプセルとリポソーム
　3.1　はじめに
　3.2　マイクロカプセル固定化電極について
　　3.2.1　マイクロカプセル調製法
　　3.2.2　マイクロカプセルの固定化
　3.3　リポソーム型電極について
　　3.3.1　リポソーム調製法
　　3.3.2　リポソーム固定化法
4　ボルタンメトリと対流ボルタンメトリによる評価
　4.1　はじめに
　4.2　直接電子移動型酵素電極反応
　4.3　メディエータ型酵素電極反応
　4.4　物質輸送律速(拡散と対流)
　4.5　まとめ
5　電気化学インピーダンス法による解析
　5.1　はじめに
　5.2　基本的な等価回路とインピーダンススペクトルの表記法
　5.3　ファラデーインピーダンスについて
　5.4　メディエータ型酵素電極における電気化学インピーダンス適用例
　5.5　メディエータ型酵素電極のファラデーインピーダンス
　5.6　おわりに
6　酵素固定多孔質電極
　6.1　はじめに
　6.2　電極構成
　6.3　特性
　6.4　おわりに

第4章　酵素電池の研究開発
1　高出力バイオ電池
　1.1　はじめに
　1.2　メディエータ型酵素電池の要素技術
　　1.2.1　電池構造
　　1.2.2　バイオ負極
　　1.2.3　バイオ正極
　　1.2.4　電解質
　　1.2.5　セル特性
　1.3　おわりに
2　医療用マイクロ酵素電池
　2.1　はじめに
　2.2　医療用酵素電池開発の経緯と現状
　2.3　酵素電池を支えるナノ・マイクロ技術
　　2.3.1　自動バックアップシステム
　　2.3.2　直列化システム
　　2.3.3　フレキシブルな貼る酵素電極
　2.4　おわりに
3　直接電子移動型バイオ電池
　3.1　直接電子移動型の酵素機能電極反応
　3.2　カソード:マルチ銅酸化酵素
　3.3　アノード酵素
　　3.3.1　ヒドロゲナーゼ
　　3.3.2　セロビオースデヒドロゲナーゼ
　　3.3.3　フルクトース脱水素酵素
　　3.3.4　その他
4　PEFC型バイオ電池
　4.1　はじめに
　4.2　セル構成
　4.3　開発例
　4.4　気相酸素供給バイオカソード
　4.5　おわりに
5　バイオセンサへの応用～酵素燃料電池型バイオセンサから自立型バイオセンサへ～
　5.1　はじめに
　5.2　酵素燃料電池型バイオセンサ
　5.3　バイオキャパシタ～自立型バイオセンサの開発～
　5.4　まとめ

【微生物電池編】
第5章　微生物の電気化学
1　序論
2　細胞外電子移動の界面電気化学
　2.1　鉄還元細菌が行う電極への細胞外電子移動
　2.2　外膜シトクロムcの分光電気化学的検出
　2.3　外膜シトクロムcの光化学を用いた電流生成ダイナミクスの追跡
　2.4　Cyclic voltammetry(CV)検出
　2.5　CVによる界面電子移動速度の見積もり
　2.6　光ピンセットを用いた単一Shewanella細胞の電気化学
　2.7　シトクロムモデル金属錯体を用いた細胞外電子伝達の効率化
3　微生物代謝過程の電気化学的制御
　3.1　電気化学的アプローチ
　3.2　微生物代謝活性の電極電位依存性
　3.3　TCA回路の電気化学的開閉
　3.4　TCA回路開閉のトリガー
4　微生物と鉱物の電気化学的相互作用
　4.1　酸化鉄ナノ粒子添加による電流増加
　4.2　半導体を利用した長距離細胞外電子伝達モデルの提唱
　4.3　電流生産における酸化鉄ナノ粒子のバンド構造の影響
　4.4　タンパク質変性実験と遺伝子破壊株を用いた電子ホッピングモデルの検証
　4.5　電流生成の酸化鉄コロイド濃度依存性予測と実証
　4.6　金属性硫化鉄ナノ粒子のバイオミネラリゼーション
　4.7　深海底に広がる巨大電気化学システム

第6章　微生物電池―アノード反応
1　微生物―電極間電子移動
　1.1　微生物の細胞内から細胞外への電子移動
　1.2　細胞表面からアノードへの電子移動
　　1.2.1　直接接触
　　1.2.2　電子シャトル
　　1.2.3　電気伝導性ナノワイヤー
　1.3　微生物から電極への電子移動
　　1.3.1　電位
　　1.3.2　バイオフィルム
　　1.3.3　プロトン
2　電気生産微生物生態ネットワーク
　2.1　はじめに
　2.2　効率的な電子伝達経路,電気生産微生物の特性および微生物生態系
　2.3　効率的発電に向けた電極上微生物生態系の制御
　2.4　有機性廃棄物利用型微生物燃料電池における微生物生態ネットワーク構造
　2.5　まとめ

第7章　電気培養
1　電気培養とは
　1.1　序論
　1.2　呼吸と電気化学
　1.3　電気培養の構成
　1.4　電気培養による高密度培養
　1.5　電気培養装置の種類
　1.6　まとめ
2　電気培養による微生物の探索
　2.1　序論
　2.2　通電による微生物の生育促進
　2.3　電子受容体の再生による微生物の高密度培養
　　2.3.1　電気培養による鉄還元菌の生育促進と環境中からの集積
　　2.3.2　電気培養によるキノン還元菌の生育促進と単離
　　2.3.3　電気培養によるクロム還元菌の選択的培養
　2.4　電位制御による微生物の生育促進と集積効果
　　2.4.1　硫酸還元菌をモデル生物とした電位制御の生育に与える効果の検証
　　2.4.2　環境微生物への適用による未培養微生物の集積
　2.5　まとめ
3　微生物の電気化学的代謝制御
　3.1　序論
　3.2　電気培養装置および代謝制御技術の実例
　　3.2.1　電極―微生物間の電子授受反応に立脚した代謝制御技術
　　3.2.2　培養環境における溶液電位の電気的な制御
　3.3　今後の展望

第8章　微生物電池の応用
1　電池の構造およびカソード反応
　1.1　はじめに
　1.2　電池の構造
　1.3　カソード
　1.4　おわりに
2　微生物燃料電池を用いる廃棄物バイオマスの分解処理
　2.1　はじめに
　2.2　稲わらを分解して電力源にする利点
　2.3　2槽型微生物電池による稲わら分解
　2.4　稲わら分解から電力を生み出す可能性
　2.5　稲わら以外のセルロース性廃棄物の分解処理
3　廃水処理
　3.1　下水処理の現状
　3.2　下水のエネルギーポテンシャル
　3.3　微生物燃料電池の下水処理への適用
　3.4　微生物燃料電池の現状と適用例
　3.5　ビール醸造廃水への適応例
　3.6　ワイン醸造廃水への適用例
　3.7　実用化への課題
　　3.7.1　課題1 実廃水の使用による問題
　　3.7.2　課題2 スケールアップによる構造上の問題
　　3.7.3　課題3 スケールアップによるコストの増大
　3.8　実用化に向けて―今後の展望
　3.9　おわりに
4　水田発電
　4.1　はじめに
　4.2　ポットでの実験
　4.3　水田での実験
　4.4　おわりに
5　微生物型太陽電池
　5.1　はじめに
　5.2　微生物型太陽電池の原理
　5.3　自然微生物群集を用いた微生物型太陽電池
　5.4　今後の展望