В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, ученые из Калифорнийского университета в Ирвайне описали технологию, которая превращает мочу в гидроксиапатит – прочный минеральный компонент костей и зубной эмали. Этот же материал активно используют в стоматологии, ортопедии, археологии и даже для замены пластика. В будущем из него можно будет печатать детали на 3D-принтере.
Ученые создают из мочи материал, пригодный для медицинских имплантов
Американские ученые разработали уникальный метод превращения человеческой мочи в гидроксиапатит – минерал, используемый для создания зубных и костных имплантатов. Это не только решает экологические проблемы, но и открывает новые возможности для медицины и строительства.
Unsplash
Проект получил финансирование от DARPA – агентства передовых оборонных исследований США.
Как это работает?
В центе технологии – дрожжи Saccharomyces boulardii, известные как пробиотики. Исследователи генетически модифицировали их, создав так называемые остеодрожжи, которые перерабатывают мочевину (главный компонент мочи) и синтезируют гидроксиапатит.
Процесс занимает менее суток и дает около 1 грамма минерала на литр мочи. Для сравнения: рыночная цена такого материала превышает 80 долларов за килограмм, а общий рынок может превысить 3,5 миллиарда долларов к 2030 году.
Устойчивое решение для экологии и экономики
По словам исследователей, технология одновременно решает две проблемы:
- Очищает сточные воды и снижает нагрузку на природу.
- Создает ценный и экологичный материал, который легко производить в больших объемах
Процесс не требует высоких температур и сложной инфраструктуры. Это делает его особенно перспективным для развивающихся стран.
Не только медицина
Гидроксиапатит биосовместим, легок и прочен. Поэтому его можно использовать не только для костей и зубов, но и в архитектуре, экодизайне, строительстве и альтернативе пластику.
Ученые уже разрабатывают способы использовать материал для 3D-печати прочных и легких конструкций.