摘要
依據美國能源部在2014年底的調查顯示，再生能源所產生的電能已達所有的22.6%，生質能源的來源（如玉米）已經引起了極大的興趣作為替代化石燃料，並且在過去五年內全球所累積新設的燃料電池發電機組成長三倍，幾個微生物如綠藻'藍藻和光合成細菌已被評估用於產生氫並用於燃料電池。細菌具有較高的增長率，但藻類具有二氧化碳固定化的額外生態效益。相較其他電力能源，氫經由燃料電池的電力轉換可達更高效率。然而，生物燃料電池的陽極需要微生物或酵素的固定化。細胞拓印技術藉由細胞的形狀或細胞表面的生物分子結合的能力，提供可辨識拓印細胞的能力，因為細胞外基質是眾所周知的影響動物細胞的新陳代謝的因素，生存環境是否會類似地影響微生物的新陳代謝，進而影響氫的生產。製備微接觸壓印微生物燃料電池的陽極證實，該拓印高分子的濃度與微生物的吸附到成品膜，其拓印的形貌及分佈可藉由掃描電子顯微鏡檢視。最後，使用微生物拓印電極進行微生物燃料電池性能測試。較高電流密度輸出可能是由於該拓印高分子增加細菌的呼吸酵素的電子轉移。氫化酵素在細胞中mRNA表現可利用定量逆轉錄眾合晦鏈反應（QRT-PCR），證明拓印高分子可增加藻類氫化基因的表達。美國國家再生能源實驗室在調查各種能源生產方式(如風力、太陽能、地熱等),認為生質能源是其有機會成本相對較低的可再生能源，而生質能源中的生物燃料電池（biological fuel cell）亦為受到囑目的替代能源技術。因為生物燃料電池之能量轉化效率高，且具有生物相容性、原料來源廣泛、無汙染及可再生等優點，利用其作用原理可以直接將生物體內財存的化學能轉化為能夠利用的電能。近年來隨著對可再生能源和醫療技術發展的需求，生物燃料電池更引起廣泛的關注，為相當具有潛力的綠色電池。生物燃料電池中主要包括微生物燃料電池（Microbial Fuel Cell, MFC）及酵素生物燃料電池（enzymatic biofuel cell），微生物燃料電池是一種微生物藉由三磷酸腺苷將有機或無機化合物氧化產生化學能，使電子轉移至最終的電子受體以產生電流的系統。不同受限於氧化電子受體的化學燃料電池與酵素燃料電池，微生物燃料電池有更強大的適應性。酵素燃料電池的優點，在於直接使用由微生物中萃取之活性物質，因此電子傳遞壁壘較弱、生物相容性佳、受環境限制小及系統之體積可大幅縮小等，比微生物燃料電池具有更廣泛的用途。