Các nhà nghiên cứu tại Đại học Hải Nam đã tạo ra một protein mới, LSUBP [el-es-ju-bi-pi], để tăng cường chiết xuất uranium từ nước biển. Điều này cung cấp một phương pháp thay thế để khai thác uranium, một nguyên tố quan trọng cho sản xuất năng lượng hạt nhân. Nước biển chứa khoảng 4,5 tỷ tấn uranium, một nguồn tài nguyên hầu như vô tận.
Việc chiết xuất uranium từ nước biển trở nên phức tạp do nồng độ thấp và sự cạnh tranh từ các ion kim loại hòa tan khác. Các vật liệu dựa trên hấp phụ hiện có đã có những thành công hạn chế do hiệu quả thấp và khả năng liên kết kém. Các nhà khoa học đã thiết kế LSUBP với các đột biến nhắm mục tiêu, kết hợp các vị trí liên kết uranyl kép.
Phân tích cấu trúc xác nhận rằng protein được thiết kế lại vẫn giữ được cấu dạng ban đầu. Các nhà nghiên cứu đã xây dựng các sợi hydrogel liên kết ngang bao gồm protein được thiết kế. Các sợi kết quả cho thấy độ bền vượt trội, điều cần thiết cho việc triển khai thực tế trong chiết xuất nước biển.
Các sợi LSUBP liên kết ngang cho thấy khả năng hấp phụ uranium là 25,60 mg trên mỗi gam trong nước biển tự nhiên. Các nghiên cứu ghép phân tử đã xác nhận hiệu quả của các vị trí liên kết uranyl kép. Các nghiên cứu này chỉ ra rằng các sửa đổi được thiết kế trong protein LSUBP đã tích cực tạo điều kiện cho khả năng hấp phụ ở mức độ cao.
Ning Wang, một nhà nghiên cứu chính, tuyên bố rằng các protein giàu cấu trúc α-xoắn [alpha-helical] có thể đóng vai trò là nền tảng lý tưởng để thiết kế nhiều vị trí liên kết uranyl. Cách tiếp cận này làm sáng tỏ các con đường tiềm năng để phát triển các vật liệu tiên tiến nhằm mục đích chiết xuất các ion kim loại thiết yếu khác. Nghiên cứu được công bố trên National Science Review.