Forscher der Hainan University haben ein neues Protein, LSUBP [el-es-ju-bi-pi], entwickelt, um die Uranextraktion aus Meerwasser zu verbessern. Dies bietet eine alternative Methode zur Gewinnung von Uran, einem kritischen Element für die Kernenergieerzeugung. Meerwasser enthält etwa 4,5 Milliarden Tonnen Uran, eine nahezu unerschöpfliche Ressource.
Die Extraktion von Uran aus Meerwasser wird durch seine geringe Konzentration und die Konkurrenz anderer gelöster Metallionen erschwert. Bestehende Adsorptionsmaterialien hatten aufgrund geringer Effizienz und schlechter Bindungskapazitäten nur begrenzten Erfolg. Wissenschaftler entwickelten LSUBP mit gezielten Mutationen und integrierten doppelte Uranyl-Bindungsstellen.
Strukturanalysen bestätigten, dass das neu gestaltete Protein seine ursprüngliche Konformation beibehielt. Forscher konstruierten vernetzte Hydrogelfasern, die das gentechnisch veränderte Protein enthielten. Die resultierenden Fasern zeigten eine außergewöhnliche Haltbarkeit, die für den praktischen Einsatz bei der Meerwassergewinnung unerlässlich ist.
Die vernetzten LSUBP-Fasern zeigten eine Uranadsorptionskapazität von 25,60 mg pro Gramm in natürlichem Meerwasser. Molekulare Docking-Studien bestätigten die Wirksamkeit der doppelten Uranyl-Bindungsstellen. Diese Studien zeigten, dass die in das LSUBP-Protein eingebauten Modifikationen die hohe Adsorptionskapazität aktiv erleichterten.
Ning Wang, ein leitender Forscher, erklärte, dass Proteine, die reich an α-helikalen [Alpha-helikalen] Strukturen sind, als ideale Plattformen für die Entwicklung mehrerer Uranyl-Bindungsstellen dienen könnten. Dieser Ansatz beleuchtet potenzielle Wege für die Entwicklung fortschrittlicher Materialien zur Extraktion anderer essentieller Metallionen. Die Forschung wurde in der National Science Review veröffentlicht.