Зуби з сечі: науковці розробили унікальний метод отримання мінералу для виготовлення 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 запустили новий Telegram-канал! Приєднуйтесь, щоб бути в курсі найактуальніших та найцікавіших новин з галузі науки!

Дослідження, яке було опубліковане в журналі Nature Communications, презентує нову концепцію, відому як "остеодріжджі". Під керівництвом Девіда Кісайлуса з Каліфорнійського університету в Ірвіні, а також за участю вчених з Лоуренс-Берклі та інших установ, команда обрала пробіотичні дріжджі S. Boulardii. Вони модифікували ці дріжджі, додавши гени, що дозволяють їм розщеплювати сечовину, що підвищує pH середовища і сприяє утворенню мінералів у вакуолях дріжджів. У результаті цього процесу з'являється аморфний фосфат кальцію, який згодом кристалізується у формі гідроксиапатиту. Цей механізм нагадує природні процеси мінералізації, що відбуваються в клітинах, відповідальних за формування кісток, але його можна легше реалізувати в умовах промислового виробництва.

HAp користується великою популярністю в медицині для трансплантації кісток і зубів завдяки своїй здатності природно інтегруватися з навколишніми тканинами та сприяти регенерації кісткової маси. Проте його застосування виходить далеко за межі медицини і охоплює археологічну консервацію, екологічні альтернативи пластику, а також можливі будівельні матеріали – завдяки своїй міцності та здатності до біорозкладання. З урахуванням передбачуваного обсягу ринку, що перевищує 3,5 мільярда доларів до 2030 року, перетворення відходів на цінний ресурс виглядає як вигідний підхід, стверджують 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.

В даний час група спеціалістів досліджує потенціал промислового масштабування, а також технології 3D-друку структур HAp для виготовлення імплантатів, біорозкладних пластикових виробів та екологічно чистих будівельних матеріалів.

Сеча містить 70-90% азоту та 50-65% фосфору в складі стічних вод, тому її обробка за допомогою остеодріжджів може суттєво знизити ризики евтрофікації навколишнього середовища, яка з кожним роком стає все більш актуальною проблемою.

Раніше видання Фокус повідомляло про те, що дослідники досягли значного прогресу в відновленні здорових зубів. Лікарський засіб вже пройшов успішні випробування на тваринах, і тепер настав час для тестування на людях.

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.