Naukowcy z Uniwersytetu Hainan opracowali nowe białko, LSUBP [el-es-ju-bi-pi], aby zwiększyć ekstrakcję uranu z wody morskiej. Oferuje to alternatywną metodę pozyskiwania uranu, kluczowego pierwiastka do produkcji energii jądrowej. Woda morska zawiera około 4,5 miliarda ton uranu, co stanowi praktycznie niewyczerpane zasoby.
Ekstrakcja uranu z wody morskiej jest skomplikowana ze względu na jego niskie stężenie i konkurencję ze strony innych rozpuszczonych jonów metali. Istniejące materiały oparte na adsorpcji miały ograniczony sukces ze względu na niską wydajność i słabą zdolność wiązania. Naukowcy zmodyfikowali LSUBP za pomocą ukierunkowanych mutacji, włączając podwójne miejsca wiązania uranylu.
Analizy strukturalne potwierdziły, że przeprojektowane białko zachowało swoją pierwotną konformację. Naukowcy skonstruowali usieciowane włókna hydrożelowe, które zawierały zmodyfikowane białko. Powstałe włókna wykazały wyjątkową trwałość, niezbędną do praktycznego zastosowania w ekstrakcji z wody morskiej.
Usieciowane włókna LSUBP wykazywały zdolność adsorpcji uranu na poziomie 25,60 mg na gram w naturalnej wodzie morskiej. Badania dokowania molekularnego potwierdziły skuteczność podwójnych miejsc wiązania uranylu. Badania te wykazały, że modyfikacje wprowadzone do białka LSUBP aktywnie ułatwiały wysoki poziom zdolności adsorpcji.
Ning Wang, główny badacz, stwierdził, że białka bogate w struktury α-helikalne [alfa-helikalne] mogą służyć jako idealne platformy do inżynierii wielu miejsc wiązania uranylu. Takie podejście rzuca światło na potencjalne ścieżki rozwoju zaawansowanych materiałów mających na celu ekstrakcję innych niezbędnych jonów metali. Badanie zostało opublikowane w National Science Review.