Учёные из Японии и США разработали технологию, которая позволяет перерабатывать мочу с помощью синтетических дрожжей в биосовместимый материал для зубных и костных имплантатов.
В основе метода — использование синтетических дрожжей, имитирующих работу остеобластов — клеток, формирующих костную ткань у млекопитающих. Разработка решает сразу две задачи: утилизацию сточных вод и получение ценного биоматериала.
Синтетические дрожжи работают по принципу остеобластов. Это клетки млекопитающих, которые извлекают фосфат кальция из жидкостей в организме для производства гидроксиапатита. Поскольку естественные остеобласты не подходят для промышленного производства, исследователи создали искусственную, более универсальную альтернативу.
Синтетические «остеодрожжи» расщепляют мочевину, повышая кислотность среды, что запускает накопление кальция и фосфатов в микрополостях дрожжевых клеток. Затем внутри этих полостей начинается кристаллизация, и образуется гидроксиапатит. Полный цикл занимает менее суток и позволяет получить до одного грамма материала из одного литра мочи.
Технология легко масштабируется: дрожжи недороги и могут выращиваться в больших резервуарах при умеренных температурах, как на пивоваренных заводах. Это делает предложенный метод доступным, в том числе для развивающихся стран.
Полученный материал оказался прочным, легким и устойчивым, что делает его пригодным не только для медицинских имплантатов, но и для реставрации археологических находок. В будущем, при масштабном производстве, он также может стать биоразлагаемой альтернативой пластиковым и другим строительным материалам.
Команда уже работает над следующими шагами: в частности, над интеграцией технологии с 3D-печатью для создания архитектурных элементов.
Читать далее:
Ученые нашли карту к «библейскому сокровищу»: куда она ведет
Физики поняли, что произошло в первые секунды Вселенной: это их удивило
Эйнштейн ошибся: возможно, пространства-времени вообще не существует
Иллюстрация на обложке: designed by senivpetro — Freepik.com, лицензия