СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ СУБСТРАТА

1. Способ измерения концентрации субстрата, включающий в себя:
аккумулирование энергии, получаемой в результате реакции между биокатализатором и субстратом, распознаваемым указанным биокатализатором; и
измерение концентрации субстрата на основе скорости аккумулирования или частоты разрядки указанной энергии.
2. Способ по п.1, в котором указанную скорость аккумулирования измеряют с помощью аккумулирования указанной энергии до определенного уровня, используя в качестве показателя то, что скорость аккумулирования энергии зависит от концентрации субстрата.
3. Способ по п.2, в котором указанную концентрацию субстрата измеряют на основе времени, необходимого для зарядки указанной получаемой в результате энергии, с использованием калибровочной кривой, подготовленной на основе соотношения между скоростью аккумулирования и концентрацией субстрата.
4. Способ по п.1, в котором указанная частота разрядки, которая является частотой, при которой указанная энергия высвобождается при достижении или превышении указанного определенного уровня, зависит от указанной концентрации субстрата.
5. Способ по п.4, в котором указанную концентрацию субстрата измеряют на основе частоты разрядки указанной получаемой в результате энергии с использованием калибровочной кривой, подготовленной на основе соотношения между частотой разрядки и концентрацией субстрата.
6. Способ по п.1, в котором указанный биокатализатор представляет собой фермент, органеллу, микроорганизм или клетку.
7. Способ по п.1, в котором указанная реакция, катализируемая биокатализатором, представляет собой реакцию окисления.
8. Способ по п.7, в котором указанный биокатализатор представляет собой фермент.
9. Способ по п.8, в котором указанный фермент представляет собой оксидоредуктазу.
10. Способ по любому из пп.1-9, в котором указанная энергия, которая должна аккумулироваться, аккумулируется в конденсаторе как электрический заряд.
11. Устройство для измерения концентрации субстрата, содержащее:
топливный элемент, имеющий анод, на котором располагается субстрат для биокатализатора, и катод, на котором располагается внешний акцептор электронов;
конденсатор, последовательно соединенный с топливным элементом; и
измерительное устройство для измерения концентрации субстрата посредством использования скорости зарядки конденсатора в качестве показателя;
при этом электродвижущая сила, генерируемая посредством переноса электронов, генерируемых посредством реакции между субстратом и биокатализатором, во внешний акцептор электронов на катоде, заряжает конденсатор, при этом скорость его зарядки измеряется указанным измерительным устройством.
12. Устройство по п.11, в котором указанное измерительное устройство измеряет частоту разрядки посредством указанного конденсатора, разряжающего аккумулируемый электрический потенциал, когда электрический потенциал, заряжающий конденсатор, достигает определенного уровня или превышает его.
13. Устройство по п.11, дополнительно содержащее генератор подкачки заряда для зарядки конденсатора, причем указанный генератор подкачки заряда усиливает электродвижущую силу на основе биокаталитической реакции, когда конденсатор заряжается.
14. Устройство по п.12, в котором указанное измерительное устройство имеет схему генерирования сигнала, генерирующую сигнал посредством разрядки конденсатора, и измеряет частоту указанного сигнала.
15. Устройство по п.14, в котором указанная схема генерирования сигнала представляет собой беспроводной передатчик.
16. Устройство по п.14, в котором указанное измерительное устройство измеряет физический сигнал и/или химический сигнал, генерируемый, когда приводится в действие указанная схема генерирования сигнала.
17. Устройство по п.16, в котором указанный физический сигнал и/или химический сигнал представляют собой звуковую волну, свет или электромагнитную волну.
18. Устройство по п.17, в котором указанный физический сигнал представляет собой электромагнитную волну, и варикап используют для схемы передачи указанной электромагнитной волны.
19. Устройство по п.14, в котором указанное измерительное устройство дополнительно содержит приемник для приема указанного сигнала, генерируемого посредством указанной разрядки указанного конденсатора, когда указанный конденсатор превышает пороговое напряжение указанного беспроводного передатчика, посредством зарядки.
20. Устройство по любому из пп.11-19, в котором указанный биокатализатор, располагающийся на аноде, представляет собой фермент.
21. Устройство по п.20, в котором указанный фермент представляет собой оксидоредуктазу.
22. Устройство по п.20, в котором указанный фермент катализирует окисление глюкозы.
23. Беспроводная система, содержащая:
конденсатор, в котором аккумулируется энергия, получаемая в результате реакции между биокатализатором и субстратом, распознаваемым указанным биокатализатором;
беспроводный передатчик, который генерирует сигнал на основе разрядки указанной энергии из указанного конденсатора; и
приемник для приема указанного генерируемого сигнала.