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行业资讯 科技创新 硅氧烷有望实现生物降解
硅氧烷有望实现生物降解
  发布日期:2024-01-31

硅和碳都是地球上含量丰富的元素,但是自然界却从未发现硅碳键的存在。美国加州理工学院科学家首次设计出一种酶,可打破硅和碳之间牢固的人造键。这种键存在于广泛使用的硅氧烷或有机硅化学品中,而这些化学物质可能残留在环境中。这一成果有望使硅氧烷等化学物质实现生物降解。相关论文发表在《科学》上。

定向进化是一种利用人工选择原理改造酶和其他蛋白质的方法。在这项新研究中,研究团队利用定向进化来培养一种称为细胞色素P450的细菌酶。研究人员使细胞色素P450的DNA产生突变,并测试了新的变体酶。然后,性能最好的酶再次突变,测试重复进行,直到酶的活性足以让研究人员确定反应产物并研究酶的作用机制。最终改进的酶不会直接裂解硅碳键,而是通过两个连续步骤氧化硅氧烷中的甲基。这意味着两个碳氢键被碳氧键取代,这种变化使得硅碳键更容易断裂。

据悉,硅氧烷化学物质存在于多种产品中,包括用于家庭清洁、个人护理以及汽车、建筑、电子和航空航天产品。在硅氧烷中的所有键中,硅碳键的分解是最慢的。研究人员表示,虽然这种工程酶进入现实应用可能还需要10年或更长时间,但它的开发开启了硅氧烷被生物降解的可能性。

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