有了這種物質，眼淚也能發電

近日，愛爾蘭利莫瑞克大學（University of Limerick）的科學家成功展示了一種可以發電的溶菌酶（lysozyme）。這種溶菌酶大量存在於鳥類的蛋清，哺乳類動物的眼淚、口水，以及乳汁的蛋白質中，在受到擠壓時，會因為壓電性而產生電流，從某種程度上實現了「用眼淚發電」。他們的研究論文發表於 10 月 2 日的《應用物理快報》上。

圖丨莫瑞克大學物理系博士後，此項研究的主作者 Aimee Stapleton。

簡單來說，壓電材料可以把作為機械能的壓力轉化為電能，也可以把電能逆轉為機械能。這種材料被大量用於我們生活中常見或不常見的產品中，比如手機中的振動器和共鳴器，或者深海聲吶和超聲波成像儀。在生物材料方面，人們早就知道骨骼，肌腱，以及木頭具有壓電性。

「雖然我們身邊有著大量壓電材料的應用，但是卻沒有人想到利用這種蛋白質來發電。溶菌酶晶體的壓電性不可小覷，因為它與石英屬於同一級別。但是，由於它是一種無毒的生物材料，它可以用於多種創新性領域，比如作為醫療植入設備的一種電活性、抗微生物的塗層」，莫瑞克大學物理系博士後，此項研究的主作者Aimee Stapleton 解釋道。

溶菌酶晶體可以很輕鬆的從天然材料中製造出來。「人們早在 1956 年就得到了溶菌酶晶體的高精結構」，結構生物學家、該研究的聯合作者 Tewfik Soulimane 教授說道，「事實上，它是人類首個解開整體結構的酶，也是第二個解開整體結構的蛋白。但是我們是首個展示出溶菌酶晶體壓電性的團隊。」

圖丨愛爾蘭利莫瑞克大學展示出溶菌酶電壓性的三位研究人員（從左到右）John Sweeney， Aimee Stapleton 和 Vincent Casey。

據研究團隊的隊長，莫瑞克大學物理系教授 Tofail Syed 表示：「在非生物材料中，晶體是測量壓電性的黃金標準。我們的成果展示出同樣的手段也可以用於生物材料。這是一種全新的思路，因為在此之前，科學家一直都以複雜的階級結構，比如組織、細胞，或者多肽縮多氨酸來試圖理解生物壓電材料，而不是從基礎模塊開始。」

莫瑞克大學團隊的此項發現有著極大的潛力，並可能在生物醫療設備領域引發一場革命。在未來，人們可能會使用溶菌酶作為一種體內葯泵，來控制藥劑的釋放度和量，並從外部環境獲得能量。此外，由於溶菌酶天然無害，它很有可能代替含有有毒物質，比如鉛的傳統壓電性能量收集器。

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