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阿茲海默症「類澱粉蛋白」 化身海水淡化利器

陽明交大教授生科系許世宜(右二)與其實驗室團隊,研究用造成阿茲海默症的「類澱粉蛋白」淡化海水,成功刊登國際期刊《Small》。(陽明交大提供)

陽明交大教授生科系許世宜(右二)與其實驗室團隊,研究用造成阿茲海默症的「類澱粉蛋白」淡化海水,成功刊登國際期刊《Small》。(陽明交大提供)

2023/04/18 05:30

陽明交大研究登國際期刊

〔記者林曉雲/台北報導〕台灣受到極端氣候影響面臨缺水危機,海水淡化成為另一種「造水」方式。陽明交通大學生命科學暨基因體科學研究所教授許世宜利用造成阿茲海默症的「類澱粉蛋白可以阻擋鹽離子」特性來傳輸水分子,達到海水百分之百脫鹽的神奇效果,且一片十乘十平方公分過濾膜,一天可過濾生產二.五噸淡水。研究論文發表在國際學術期刊《Small》。

阻擋鹽離子 傳輸水分子

許世宜說明,類澱粉蛋白是不可溶的纖維性蛋白質,異常堆積在身體器官會造成嚴重疾病,最有名的是阿茲海默症。醫界希望找到清除腦中類澱粉蛋白堆積的方法來治療阿茲海默症,但科學家反其道而行,利用類澱粉蛋白可以阻擋鹽離子的特性,發展出海水淡化新選項。

一片過濾膜可生產2.5噸淡水

這項方法是用三片類澱粉蛋白組成的奈米微管,巧妙地利用蛋白薄膜表面上的電位差來推動水分子往單一方向移動,同時又能達到阻擋鹽離子穿過例如鈉離子與氯離子,形成一個自帶「分子馬達」、不需外部提供任何能量,就能達到海水淡化的效果。一片十乘十平方公分的過濾膜,一天可過濾生產二.五噸淡水,是目前已知逆滲透法的二百倍。

許世宜表示,類澱粉蛋白所形成的片狀結構,不僅可以自動引導水分子,只要將結構中的一個胺基酸改成帶電,增加奈米微管的親水位能,就能提高水分子與鹽離子的分離效能。實驗成果能讓科學界了解仿生材料的自動傳輸機制,以及一種有效且節能的淡化海水方法。

3校合作研發油水分離過濾膜

另外,半導體等產業對於製程產生的油污染問題,一直在找尋油水分離的方法以減少污染,並提高水資源回收率。台大、台科大、明志科大三校團隊跨域合作,透過「金屬鍍膜」有效提高油水分離過濾膜的效能。

台科大材料系講座教授朱瑾表示,只要在商用有機膜鍍上一層金字塔奈米結構的不鏽鋼鍍層,就可應用於油水過濾,分離效率高達九十九%。研究成果已獲得專利,並刊登在屬於Nature自然期刊旗下專業期刊《npj Clean Water》。

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