Зубы из мочи: ученые создали необычный способ синтеза минерала для имплантов

Питая генетически модифицированные дрожжи Saccharomyces boulardii мочой, микробы производят гидроксиапатит (HAp), ценное кальций-фосфатное соединение, менее чем за сутки, превращая каждый литр мочи примерно в один грамм этого материала, сообщает Live Science.

У Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и увлекательные новости из мира науки!

Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, представляет концепцию под названием «остеодрожжи». Под руководством Дэвида Кисайлуса из Калифорнийского университета в Ирвине и исследователей из Лоуренс-Беркли и других учреждений, команда выбрала S. Boulardii, пробиотические дрожжи, и добавила гены, которые позволяют расщеплять мочевину, повышая pH и способствуя образованию минералов в вакуолях дрожжей. Затем они выделяют аморфный фосфат кальция, который кристаллизуется в гидроксиапатит. Этот процесс отражает то, как естественные костеобразующие клетки отлагают минералы, но его легче масштабировать в промышленных ферментерах.

Важно Научились выращивать человеческие зубы: ученые разработали необычную замену протезам

HAp ценится в медицине для костных и зубных трансплантатов, поскольку он естественным образом интегрируется и стимулирует регенерацию кости. Но его использование также распространяется на археологическую консервацию, экологически чистые заменители пластика и потенциальные строительные материалы — благодаря его прочности и биоразлагаемости. Учитывая прогнозируемый объем рынка в более чем 3,5 миллиарда долларов к 2030 году, преобразование отходов в высокоценный материал является вдвойне выгодным, считают авторы.

Кисайлус отмечает привлекательность этого метода: он эффективно очищает богатую питательными веществами мочу от сточных вод, снижая загрязнение, и производит товарный минерал с использованием недорогих дрожжей и инфраструктуры, схожей с пивоварнями. Технико-экономический анализ подтверждает его экологические и финансовые преимущества по сравнению с традиционными методами извлечения удобрений из мочи.

В настоящее время команда изучает возможности промышленного масштабирования и даже 3D-печати структур HAp для имплантатов, биоразлагаемых пластиков и экологически устойчивых строительных материалов.

Сама собой моча составляет 70–90% азота и 50–65% фосфора в сточных водах, поэтому ее переработка с помощью остеодрожжей может значительно уменьшить проблемы эвтрофикации окружающей среды, которая с каждым годом становится все серьезнее.

Также Фокус писал о неожиданной причине не пропускать вечернюю чистку зубов перед сном. Результаты нового исследования свидетельствуют о том, что эта привычка не только укрепит зубы, но и окажет другой положительный эффект.

Этот материал носит исключительно информационный характер и не содержит советов, которые могут повлиять на ваше здоровье. Если вы испытываете проблемы, обратитесь к специалисту.