Человеческая моча это "отходы" нашего организма. Однако, как оказалось, в больших объемах она представляет серьёзную экологическую угрозу, перегружая водные системы избытком питательных веществ. Поэтому группа ученых придумала, как исправить ситуацию во благо человечества — превратив урину в ценный медицинский ресурс.
Исследователи из Калифорнийского университета в Ирвайне совместно с коллегами из США и Японии создали синтетическую дрожжевую систему, которая превращает мочу в гидроксиапатит (биосовместимый фосфат кальция), который широко используется в костных и зубных имплантах, археологической реставрации и производстве биоразлагаемых материалов, пишет Interesting Engineering.
Одно решение — две задачи
"Процесс одновременно решает две задачи", - отмечает соавтор исследования Дэвид Кисайлус, профессор материаловедения в UC Irvine.
Во-первых, он помогает удалить мочу из сточных вод, снижая загрязнение окружающей среды и избыток питательных веществ; во-вторых, он производит материал, который можно коммерчески использовать в различных сферах.
Моча, насыщенная питательными веществами, может нанести ущерб водоёмам, если не подвергается очистке. Разработанный учёными процесс устраняет этот риск, создавая при этом вещество, рыночная стоимость которого, по прогнозам, достигнет 3,5 миллиарда долларов к 2030 году.
Синтетические дрожжи имитируют клетки, строящие кости
У млекопитающих остеобласты — клетки, формирующие кость — извлекают фосфат кальция из жидкостей организма для синтеза гидроксиапатита. Однако они не подходят для масштабного производства.
Чтобы решить эту проблему, команда создала "остеодрожжи" — синтетический штамм, имитирующий поведение остеобластов.
Эти клетки расщепляют мочевину, повышая pH, и за счёт этого внутри клеток образуются полости, где накапливаются кальций и фосфат. Затем материал кристаллизуется в гидроксиапатит и выводится наружу. Выход — до 1 грамма HAp (гидроксиапатита) на литр мочи.
Масштабируемый, недорогой и доступный по всему миру материал
"Процесс получения гидроксиапатита — или костного минерала — занимает менее суток. Поскольку в основе лежат дрожжи, которые недороги и могут использоваться в больших чанах при относительно низких температурах — как при производстве пива — это означает, что технология легко масштабируема и не требует серьёзной инфраструктуры. А это делает её особенно ценной для развивающихся стран", — пояснил Кисайлус.
Гидроксиапатит известен своей прочностью, легкостью и долговечностью — качествами, идеальными для имплантатов и реставраций. Однако исследователи видят и более широкие возможности его применения.
Другие интересные научные новости
Ранее УНИАН сообщал, что ученые однажды установили невероятный температурный рекорд на Земле, превышающий температуру Солнца в 300 тысяч раз! В ходе эксперимента A Large Ion Collider Experiment (ALICE) внутри Большого адронного коллайдера была зафиксирована температура более 5 триллионов градусов по Цельсию.
Кроме того, у мира осталось всего несколько лет, чтобы избежать опасного потепления. Международная группа из более чем 60 учёных ООН опубликовала тревожный доклад.
