药物可控释放具有释放浓度稳定、药物利用率高、可根据疾病局部释放且副作用小等优点，在现代医药学领域，药物控制释放载体多为利用天然或合成的高分子化合物。近日，爱尔兰利莫瑞克大学 Edmond Magner教授课题组报道了一种实现药物可控释放的新载体——葡萄糖/氧气生物燃料电池。

生物燃料电池是一种特殊的燃料电池，它以自然界的微生物或酶为催化剂，直接将燃料中的化学能转化为电能，被认为是21世纪首选的洁净、高效的发电方式。酶基生物燃料电池的燃料来源广泛，自然界大量存在的葡萄糖、木糖以及淀粉等可再生有机物都可作为燃料，不仅具有效率高、无污染、反应温和等特点，而且，生物相容性好，可为植入人体的人造器官或者生物传感器等提供能量，其应用是目前研究的热门方向之一。

研究人员基于其生物相容性好，可用于植入设备的特点，提出了其用于药物可控释放的可行性策略。

他们使用锇基氧化还原聚合物作为电子媒介体和酶的固定框架，制备了一种葡萄糖/氧气生物燃料电池。同时，在阴极电聚合一层载药的导电聚合物，燃料电池放电时，该层导电聚合物处于去掺杂状态，可以释放出药物分子。然而，在燃料电池处于开路时，去掺杂过程停止，药物释放过程也随之停止。

通过这种自供电的药物释放系统，实现了三种模型化合物布洛芬（IBU），荧光素（FLU）和4',6-二脒基-2-苯基吲哚（DAPI）的受控释放和异位释放。并且DAPI的可控释放在视网膜色素上皮层细胞培养液中得以实现，并成功将RPE细胞核染色。

这项工作证明了可用于植入式设备的概念验证响应药物释放系统，提供了一种酶基生物燃料电池应用的新思路。

参考文献：Xinxin Xiao*, Kieran Denis McGourty, Edmond Magner*，Enzymatic Biofuel Cells for Self-Powered, Controlled Drug Release,J. Am. Chem. Soc., 2020, DOI: 10.1021/jacs.0c05749