Hainan Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, deniz suyundan uranyum ekstraksiyonunu geliştirmek için yeni bir protein olan LSUBP [el-es-ju-bi-pi]'yi geliştirdiler. Bu, nükleer enerji üretimi için kritik bir element olan uranyum elde etmek için alternatif bir yöntem sunuyor. Deniz suyu, neredeyse tükenmez bir kaynak olan yaklaşık 4,5 milyar ton uranyum içeriyor.
Deniz suyundan uranyum ekstraksiyonu, düşük konsantrasyonu ve diğer çözünmüş metal iyonlarının rekabeti nedeniyle karmaşıktır. Mevcut adsorpsiyon bazlı malzemeler, düşük verimlilik ve zayıf bağlanma kapasiteleri nedeniyle sınırlı başarı elde etmiştir. Bilim adamları, ikiz uranil bağlama bölgelerini içeren hedeflenmiş mutasyonlarla LSUBP'yi tasarladılar.
Yapısal analizler, yeniden tasarlanan proteinin orijinal konformasyonunu koruduğunu doğruladı. Araştırmacılar, mühendislik ürünü proteini içeren çapraz bağlı hidrojeller oluşturdu. Elde edilen lifler, deniz suyu ekstraksiyonunda pratik uygulama için gerekli olan olağanüstü dayanıklılık gösterdi.
Çapraz bağlı LSUBP lifleri, doğal deniz suyunda gram başına 25.60 mg uranyum adsorpsiyon kapasitesi gösterdi. Moleküler yerleştirme çalışmaları, çift uranil bağlama bölgelerinin etkinliğini doğruladı. Bu çalışmalar, LSUBP proteinine uygulanan modifikasyonların yüksek seviyede adsorpsiyon kapasitesini aktif olarak kolaylaştırdığını gösterdi.
Baş araştırmacı Ning Wang, α-helisel [alfa-helisel] yapılar açısından zengin proteinlerin, çoklu uranil bağlama bölgeleri tasarlamak için ideal platformlar olarak hizmet edebileceğini belirtti. Bu yaklaşım, diğer temel metal iyonlarını çıkarmayı amaçlayan gelişmiş malzemeler geliştirmek için potansiyel yollar aydınlatıyor. Araştırma National Science Review'de yayınlandı.