阿茲海默病因成海水淡化神器 一片薄膜每天產水2.5噸

國立陽明交通大學生命科學系教授許世宜團隊，在研究阿茲海默症時意外發現致病的類澱粉蛋白可以用來過濾純水，進而研發出一套零耗能的海水淡化模式。這項發現去（2023）年發表於國際期刊。一片10×10公分的方形薄膜可日產2.5噸的淡水，比傳統逆滲透法產能高出200倍，新的奈米材料如何做到？在昨（11）日舉行的台灣國際水論壇上，許世宜向《環境資訊中心》記者說明原理。

逆滲透法的200倍！ 分子馬達不耗電 日產2.5噸水

「假設你在桌上滴水，若不傾斜桌面、也沒有任何外力干擾，這滴水完全不會動，對吧？」許世宜解釋：「若是類澱粉蛋白組成的奈米管，水就會自動往一個方向跑，還會噴出來，很神奇吧！」，「毛細現象可不會噴出來。」

氣候變遷造成缺水危機，台灣也正積極開發海水淡化技術。許世宜團隊發現了新的奈米材料「類澱粉蛋白」（amyloid beta, Aβ），可以在零耗電情況下自主過濾海水成為淡水，相關研究在去年發表於國際知名奈米技術學術期刊《Small》。

許世宜解釋，透過將類澱粉蛋白組成奈米微管，並分別堆疊親水性與疏水性胺基酸，構成棘狀位能（ratchet potential），可以推動水分子往單一方向移動，同時阻擋水中的氯、鈉離子等鹽分，只產出純水。

許世宜說，這個奈米結構就像是一個不需要動力的水泵，將水分子往特定方向不斷推送，只要碰到水就會變成「噴泉」，因此被實驗團隊稱呼為「分子馬達」（molecular motor），且產量驚人，將它組成一片10×10公分的方形薄膜，一天可以生產2.5噸的淡水，是目前逆滲透法的200倍。

自然界現象啟發 成功排序胺基酸過濾離子

這項技術目前仍在申請專利，許世宜表示，已有多家業者表示有興趣，「我們只有理論模型，需要更多合作夥伴來建置系統」。

起初，許世宜正在研究阿茲海默症、帕金森氏症的治療方法，因為類澱粉蛋白異常聚集在體內就會導致神經退化疾病，若能研究出聚集的機制，就可以研發抑制藥物。卻意外發現類澱粉蛋白的特性，且從不同人種突變的氨基酸發現，只要堆疊不同胺基酸就可以達到過濾氯離子或鈉離子的效果。

許世宜說，研究團隊也參考了很多自然界的模式，例如蜘蛛絲的集水功能、蝴蝶翅膀的疏水表面等，才成功做出過濾功能。

許世宜表示，目前全世界只有她們團隊投入類澱粉蛋白淡化海水的研究，目前蛋白的培養技術已成熟，可以自主培養，後續也還有其他相關項目可以展開研發。