西北大学
这项研究将有助于减少废物，以更有效的方式分解聚酯
贷项:Unsplash 在美国，每年生产的3 . 8亿吨塑料中只有不到10%被回收
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塑料生产和每年数百万吨废物被吸收到水体中，造成了全球环境威胁
当你看到像聚酯这样的塑料时，这个比例会下降
研究人员不再致力于只能在某些塑料上使用一次的回收技术，而是寻求其他解决方案来减少塑料垃圾
塑料回收，即有效解构和重建聚合物的过程，是塑料的基本组成部分，已经成为一个主要的关注领域
现在，西北大学领导的一个团队为一种技术提供了基础，这种技术可以增强一种酶的效果，这种酶可以将聚酯分解为其基本部分，这种塑料用于制造汽水瓶和廉价服装(商业上称为PET)，这一进展可以帮助工程师开发出从河流和海洋中清除微塑料的解决方案
他们的发现将发表在周一(3月21日)的《美国国家科学院院刊》(PNAS)上，并将推动生物技术、生物修复和医学领域的突破
该论文的高级作者，西北大学的莫妮卡·奥尔韦拉·德拉克鲁兹解释说，在回收过程中，塑料被加热，分解，然后重建为更弱，质量更差的塑料
但是在回收过程中，将聚合物分解成基本成分有时会使它们变得比以前更坚固
Olvera de la Cruz的团队希望创造一个尽可能绿色的循环过程；一种不产生污染物，而是清除污染物的方法
使用一种可以在实验室合成的酶，研究人员开发了一种不使用其他可以重复使用的溶剂的方法
“人们发现了一种酶——一种以聚酯为食并将其转化为单体单位的细菌，”Olvera de la Cruz说
“但是他们不能使用它，因为它在一定温度下会分解
我们的想法是制造能够封装酶以保护其结构的聚合物，这样它就可以在活细胞外和实验室中在足够高的温度下继续发挥作用，从而能够分解PET
" 在这项研究中，研究小组设计了一种聚合物和有效保护酶(称为PETase)所需的条件，以便当结构受热时，PETase不会散开并变得无效
该聚合物由疏水(拒水)主链和高度特定浓度的三种成分组成，由第一作者和Ph值计算
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学生科特·沃尔曼专门与酶上的活性位点相互作用
沃尔曼发现，聚合物中过多的负电荷意味着酶会溶解在水中，而且聚合物不会覆盖足够的酶表面来保护它
他还必须小心，不要在聚合物中放入太多的疏水成分，这样聚合物就不会自己包裹起来，而是包裹在花瓣表面
这种聚合物是用一种叫做自由基聚合的技术合成的，这种技术可以迅速将单体连接在一起，然后将它与化学合成的酶混合
“我们发现，如果你将聚合物与酶的复合物放在一起，靠近塑料，然后稍微加热，酶能够将其分解为小的单体单元，”Olvera de la Cruz说
“除了在可以清洁微塑料的环境中操作之外，我们的方法还可以防止高温降解，一名学生能够进行测试
" 通过找到一种保护酶不受热的方法，该团队为研究界打开了许多大门
该团队的目标是将整个微塑料封装在结构中，然后用这些酶制造微塑料的聚合体
美国
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能源部发起了一项资助聚合物回收项目，以减少塑料垃圾，Olvera de la Cruz说，她的项目将有助于推动这一倡议
“你可以用单体单元制造一种新的聚合物，”Olvera de la Cruz说
“这些危险的东西对我们的健康有害
我们不需要制造更多
你可以重复利用这里已经存在的塑料来制造同样好的塑料——甚至更好
" Olvera de la Cruz是材料科学和工程、化学和生物工程、物理和天文学的律师泰勒教授，也是软材料计算和理论中心的主任
除了Olvera de la Cruz和Waltmann，西北大学的研究人员还包括Carolyn Mills、Jeremy Wang、Qiao、John Torkelson和Danielle Tullman-Ercek
这篇论文的题目是“功能酶-聚合物复合物”
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