Зуби із сечі: вчені створили незвичайний спосіб синтезу мінералу для імплантів

Живлячи генетично модифіковані дріжджі Saccharomyces boulardii сечею, мікроби виробляють гідроксиапатит (HAp), цінну кальцій-фосфатну сполуку, менш ніж за добу, перетворюючи кожен літр сечі приблизно на один грам цього матеріалу, повідомляє Live Science.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Дослідження, опубліковане в журналі Nature Communications, представляє концепцію під назвою "остеодріжджі". Під керівництвом Девіда Кісайлуса з Каліфорнійського університету в Ірвіні та дослідників із Лоуренс-Берклі та інших установ, команда обрала S. Boulardii, пробіотичні дріжджі, які додали гени, що дозволяють розщеплювати мозаїку. Boulardii, пробіотичні дріжджі, і додала гени, які дають змогу розщеплювати сечовину, підвищуючи pH і сприяючи утворенню мінералів у вакуолях дріжджів. Потім вони виділяють аморфний фосфат кальцію, який кристалізується в гідроксиапатит. Цей процес відображає те, як природні кісткоутворювальні клітини відкладають мінерали, але його легше масштабувати в промислових ферментерах.

HAp цінується в медицині для кісткових і зубних трансплантатів, оскільки він природним чином інтегрується і стимулює регенерацію кістки. Але його використання також поширюється на археологічну консервацію, екологічно чисті замінники пластику та потенційні будівельні матеріали — завдяки його міцності та біорозкладності. З огляду на прогнозований обсяг ринку в більш ніж 3,5 мільярда доларів до 2030 року, перетворення відходів на високоцінний матеріал є подвійно вигідним, вважають автори.

Кісайлус відзначає привабливість цього методу: він ефективно очищає багату поживними речовинами сечу від стічних вод, знижуючи забруднення, і виробляє товарний мінерал з використанням недорогих дріжджів та інфраструктури, схожої з пивоварнями. Техніко-економічний аналіз підтверджує його екологічні та фінансові переваги порівняно з традиційними методами вилучення добрив із сечі.

Наразі команда вивчає можливості промислового масштабування і навіть 3D-друку структур HAp для імплантатів, пластиків, які біологічно розкладаються, і екологічно стійких будівельних матеріалів.

Сама собою сеча становить 70-90% азоту та 50-65% фосфору в стічних водах, тому її переробка за допомогою остеодріжджів може значно зменшити проблеми евтрофікації довкілля, яка з кожним роком стає дедалі серйознішою.

Раніше Фокус писав про те, що вчені змогли заново відрощувати здорові зуби. Препарат уже був успішно протестований на тваринах, а тепер настала черга людей.

Також Фокус писав про несподівану причину не пропускати вечірнє чищення зубів перед сном. Результати нового дослідження свідчать про те, що ця звичка не тільки зміцнить зуби, а й матиме інший позитивний ефект.

Цей матеріал має виключно інформаційний характер і не містить порад, які можуть вплинути на ваше здоров'я. Якщо ви відчуваєте проблеми, зверніться до фахівця.