牡蠣不只可三吃 高大化材系學生開發仿生三部曲

國立高雄大學化學工程及材料工程學系教授鍾宜璋指導學生黃瀠萱、楊詠筑、游伯弘，運用牡蠣「可逆配位交聯」生物特性，開發「有害金屬吸附膠」、「可重覆黏貼溫敏性膠帶」、「抗菌傷口敷料」等仿生3部曲，榮獲校內激發學生創意競賽創意發想組第一名。鍾宜璋笑稱，牡蠣不只有清蒸、火烤、蚵仔煎三吃，也能運用在生活中。

鍾宜璋表示，學生文獻爬梳過程中了解牡蠣具分泌可隨時聚合或分離特殊蛋白質的獨門功夫，並與不同金屬離子形成「弱鍵結交聯」，例如流至體外與高含量「碳酸鈣（CaCO3）」形成堅硬的晶體結構（殼房）。

而留在體內的蛋白質則結合高含量「鋅離子（Zn2+）」，產生可反覆結合或分開的「配位鍵結（化學現象）」，此優勢除可過濾及儲存大量水分於腹腔，保持身體柔軟彈性，另方面也利用鋅離子抗菌特性，吸收並建構自體免疫系統，因應複雜多變的海洋環境。

此外，從以往出現的綠牡蠣事件中發現，牡蠣蛋白質中的氨基酸分子，含有許多可與金屬結合的「化學基團（又稱官能基）」，其中「組胺酸(histidine)」對二價金屬如鋅、鎳、銅、鐵、鈷、錳，以及危害人體的鎘、汞、鈀等具高度鍵結親和力。

因此黃瀠萱運用上述特性，開發可吸附有害金屬的吸水膠，相較一般「超吸水水膠（又稱超吸水聚合物，SAP）」的吸附效果更佳，未來可望用於受重金屬汙染海域、河川、農地的清除和回收利用。

楊詠筑則模仿牡蠣隨環境刺激改變交聯密度、強度的特性，開發添加鋅離子、對溫度敏感、可重覆黏貼不留殘膠的膠帶，粗糙表面也可完全接合並掛重超過3公斤。若要移除只需以吹風機加熱吹拂，使膠層重新鍵結即可，另外也可與機器手臂結合，用於重物抓取過程中黏或不黏的動作設計。

游伯弘則運用牡蠣高鋅離子含量與弱鍵結特性設計抗菌水凝膠，不只保水還可長時間釋放鋅離子。鍾宜璋指出，過往相關文獻證實，鋅離子或含鋅微小粒子具有抗菌效果，該設計有望進一步開發兼具適當黏性、吸除滲出液且釋放鋅離子的傷口敷料、促進傷口癒合。

鍾宜璋表示，學生開發產品對民生上用處很大，目前已預計針對個別運用申請專利。高雄大學化材系教授鍾宜璋（左）指導學生游伯弘（右）設計抗菌水凝膠，不只保水還可長時間釋放鋅離子。圖／高雄大學提供高雄大學化材系教授鍾宜璋（右二）指導學生楊詠筑、游伯弘、黃瀠萱發掘牡蠣「可逆配位交聯」生物特性，開發各種創新產品。圖／高雄大學提供高雄大學化材系教授鍾宜璋（左）指導學生黃瀠萱（右）開發可吸附有害金屬的吸水膠。圖／高雄大學提供