酶型生物燃料电池是利用酶做催化剂将生物质能转化为电能的装置。由于其可以利用生物体内的葡萄糖、氧气等物质进行在体发电，所以在需要持续提供电能的心脏起搏器、传感器和微阀等植入式电子器件中具有潜在应用价值。该领域的研究正在成为目前国际生物电化学的前沿研究领域之一。本论文围绕酶型生物燃料电池研究中的关键问题，结合材料科学等相关领域的最新进展，开展了酶型生物燃料电池的研究，具体研究内容可归纳如下：　　 1)构筑了基于碳纳米管掺杂聚苯胺(PANI)的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)电化学催化氧化体系。利用单壁碳纳米管(SWNTs)和PANI之间的π-π相互作用和疏水相互作用制得了两者复合物，使PANI在中性甚至强碱性溶液中具有稳定的电化学活性。所制备的复合物在中性溶液中能够很好地催化辅酶NADH的电化学氧化。基于此，研制了基于葡萄糖脱氢酶(GDH)的GDH/PANI/SWNT生物燃料电池阳极。此阳极与漆酶阴极(Laccase/SWNT)构成的生物燃料电池在pH6溶液中40 mM葡萄糖存在时的最大功率密度为5.4μWcm-2。　　 利用六氟磷酸1-甲基-3-丁基咪唑(BmimPF6)对氧气的良好溶解性、对质子的传递性及不溶于水的特性，研制了能够在中性溶液及大量AA、Cl-存在条件下对氧气还原具有催化电位较正和稳定性良好的生物燃料电池阴极BmimPF6/Laccase/SWNT。该阴极与GDH/PANI/SWNT生物阳极结合，成功构筑了可以用于pH7溶液和血清中发电的glucose/O2电池，电池功率密度分别为12.6μW cm-2和4.3μW cm-2。　　 2)实现了辅酶NAD+在电极上的固定。利用电极上SWNTs和NAD+分子中腺嘌呤基团之间的兀-兀相互作用，实现了NAD+在电极上的固定，并基于此构筑了以葡萄糖为燃料的生物阳极GDH/NAD+/SWNT。在此基础上，进一步通过在SWNTs上电化学聚合亚甲基绿(MG)得到聚亚甲基绿(polyMG/SWNT)复合物，并通过吸附NAD+且固定GDH，构筑了葡萄糖生物燃料电池阳极GDH/NAD+/polyMG/SWNT，该阳极与未经polyMG修饰的生物阳极相比，对葡萄糖的催化氧化峰电位负移350 mV，与Laccase/SWNT阴极所构筑的生物燃料电池最大功率密度提高了1.9倍。　　 3)实现了生物燃料电池在活体中的应用。本章通过改进第二章中BmimPF6修饰的Laccase/SWNT生物燃料电池阴极，利用碳纤维(CF)微电极技术制备了pH6溶液灌注的Laccase/SWNT/CF阴极。该阴极不仅可以在pH7溶液中实现催化氧还原，并且也不受100 mMAA的干扰，其开路电位可在8小时内保持稳定；基于碳纳米管对抗坏血酸的良好催化氧化作用，制备了碳纳米管修饰碳纤维的生物燃料电池阳极。上述阴阳极构筑的微型AA/O2生物燃料电池在体外pH7溶液中400μM AA存在时开路电位为0.66 V，最大功率密度78μW cm-2。在此基础上，作者考察了微型AA/O2生物燃料电池在鼠脑中的活体发电性能，结果表明纹状体区的AA/ O2生物燃料电池开路电位0.67 V，0.2 V处有最大功率密度为2.68μWcm-2。