哈佛的鹽技巧將提供十億噸環保材料
- 海洋研究人員發現了一些化學機制,可以打破蛋白質廢物,例如羊毛和羽毛。
- 該發現使蛋白質更加酸痛,可持續的回收過程。
紡織品和肉體加工行業會產生大量的死羽毛,羊毛和頭髮,所有豐富的角蛋白 – 頭髮,皮膚和強壯的蛋白質。
將所有動物廢物轉換為可用的產品 – 健康撐桿到傷口生態著裝 – 這將是環境和新行業的福音。但是蛋白質很難:破裂或消失,其部分成分中的蛋白質通常需要腐蝕性化學物質,大型污染設施中,並保持成本效益的方案。
哈佛大學約翰·鮑爾森(SEA)應用化學(海洋)的研究人員發現,在某些複合鹽前的角蛋白偏差等蛋白質 – 這種觀點可以將蛋白質回收到一個新的水平。
由Kit Parker,Tarr家族教師,海上生物開發和應用物理學的團隊合併實驗和分子模擬,以更好地闡明發展鹽的化學機制。他們已經顯示了濃縮溴化鋰的溶液。該蛋白質分子完全意外地相互作用。
這種方法使研究人員可以設計一種更光滑,耐用的角蛋白提取過程,將蛋白質溶液分開,而無需硬化學物質。隨著鹽混合物的恢復和再利用,該過程也可以通過鹽混合物進行更改。
研究發表 自然通訊 它出現在Paper Blog的背後。
受角蛋白生物材料的啟發
Yichong Wang,Yichong Wang是一名在帕克團隊中工作的學生,他說,研究角蛋白為生物醫學形式開發了奇怪的形式。他們以前看到,從溴化鋰溶劑中取出的溶劑中的角蛋白很好地區分它們,並且幾乎可以立即在水中固化它們。儘管它很有用,但他們發現了奇怪的行為,他們想更好地理解。
王說:“我們考慮了它的工作原理以及我們在通話中看到的內容以及在機械理解之間差距中看到的東西。” “這就是我們對機制非常感興趣的,如果我們更好地解釋這種現象,我們將優化提取程序。”
分子動力學顯示在水中的變化
為了更深入地,該小組在化學與生物學系,生物物理學的蛋白質學繫帶了Eugen Shakhnovich實驗室。由溴化鋰驅動的Junlang Liu分子動力學根本不適合蛋白質,而是在周圍的水中。
溴化鋰離子會導致水分子改變兩個不同的種群 – 正常水和捕獲鹽離子的水分子。隨著正常水量的減少,蛋白質開始擴大環境中的熱力學變化,而不是直接在某些偏差方法中直接提取。王說:“蛋白質比水更少,使它們可以擴張。”它們通過嘗試更簡單的蛋白質(例如纖連蛋白),指出了普遍的機制,從而獲得了類似的結果。
比常規和污染蛋白提取方法更好地理解和設計能量較少的方法。在帕克實驗室中,角蛋白是使用角蛋白組織工程的巨大研究提升。具有可靠且可持續的方法來提取和重複使用此類產品。
此外,該過程可能會為全新的生物材料行業提供一條途徑,這是一種與回收材料中的頭髮或雞羽毛相似的廢物流,例如,作為傳統塑料的替代方案。
這項研究有許多聯邦支持來源,包括國家衛生研究所(R01GM139571和R01EY030444)以及通過哈佛大學材料研究中心(2011764 DMR)的國家科學基金會。創新和技術委員會衛生計劃的另一項融資是在香港政府的一部分。和NTT Research,Inc。 ,醫療和健康計算機實驗室。