日本東北大學發表透過內置氧氣儲槽，開發了一項即使在水中也不會降低發電能力的生物發電貼片。可產生經皮微電流的皮膚貼片(Skin Patch)被研究應用於促進傷口癒合、緩解疼痛、藥物滲透等用途，而透過以糖(葡萄糖)與氧氣為能源發電的酵素生物電池，將可實現了僅由有機物組成的一次性生物充電貼片。但既有生物發電貼片的陰極暴露在含氧氣的大氣中，以致於在水中形成溶解在水中的低濃度O2發生反應的兩相界面，促使發電性能顯著下降。
東北大學在2020年開發了一項搭載了利用糖與氧氣發電的酵素電池，以全有機物製成的生物發電貼片(Bio Iontophotesis Patch; BIPP)，並持續監測其實際應用。此次研究則在生物發電貼片的氧還原陰極中形成了一個微小空間(氧氣儲槽)，俾使其在水中亦能維持發電。具體而言，東北大學在氧還原陰極的表面接合了一層具有高透氧性的矽橡膠(聚二甲基矽氧烷; PDMS)薄膜，黏著也使用了PDMS，並將塗佈量予以最佳化。藉此在接合處形成了微空間陣列，且此接合構造具有貼附於皮膚時追隨位移的柔軟性與強度。微空間陣列的面積約0.4 mm2，並以200 個/cm2左右的密度排列，每cm2電極面積的空間體積估計約為～10 μL。
透過利用微空間做為氧氣儲槽，水中發電量增加了10倍以上。即使儲槽中的氧氣用完，從水中取出約數十秒內即可重新充填氧氣，從而恢復發電能力。藉由新開發之陰極的實用化，生物發電貼片將可在洗滌、入浴等過程持續使用，相關研究成果亦將可望促進口腔或體內使用之生物發電設備的開發。
資料來源：https://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv-press20220822_02web_patch.pdf