Науковці створили матеріал для імплантів із людської сечі за допомогою дріжджів

Команда дослідників із Каліфорнійського університету в Ірвайні разом із колегами з Японії розробила незвичну технологію: вони перетворюють людську сечу на гідроксиапатит — мінерал, який широко використовують у стоматології, ортопедії, археологічній реставрації та біорозкладних матеріалах. Про це пише Interesting Engineering.

Рішення базується на біосинтетичній системі дріжджів і дозволяє не лише утилізувати сечу, яка у великих об’ємах шкодить водним екосистемам, а й створити цінний медичний ресурс.

У природі гідроксиапатит (HAp) виробляється остеобластами — клітинами, що формують кісткову тканину. Вони витягують кальцій та фосфати з рідин організму. Однак такий процес не можна масштабувати для промислового виробництва. Тому вчені створили "остеодріжджі" — синтетичний штам, який імітує функції остеобластів. Ці дріжджі розщеплюють сечовину, підвищують pH, збирають кальцій і фосфати, а потім кристалізують їх у HAp. У результаті з 1 літра сечі можна отримати до 1 грама готового матеріалу.

Професор Девід Кісайлус, один з авторів дослідження, наголошує: процес допомагає усунути екологічну проблему надлишкових поживних речовин у стічних водах. Водночас він забезпечує отримання продукту, ринкова вартість якого до 2030 року може сягнути $3,5 мільярда.

Ще однією перевагою технології є її простота. Дріжджі можна вирощувати у великих резервуарах за низьких температур, схожих на ті, що використовуються при виробництві пива. Завдяки цьому нові матеріали з сечі можуть стати дешевшим і екологічнішим джерелом імплантів, особливо в регіонах, де складне обладнання або дорогі медичні технології недоступні.

Таким чином, дослідники не тільки знаходять нове застосування біологічним відходам, а й прокладають шлях до масштабного виробництва медичних матеріалів нового покоління з використанням біоінженерії.

Якщо технологію вдасться впровадити у промислових масштабах, вона може зробити революцію в медицині, екології та переробленні ресурсів.