Учёные нашли способ превращать человеческую мочу в материал, который может применяться как в медицине, так и в строительстве. Новый метод позволяет получать гидроксиапатит — минерал, который естественным образом содержится в костях и зубной эмали и считается биосовместимым.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications и поддержанное DARPA, основывается на использовании дрожжей Saccharomyces boulardii. В естественной среде они встречаются на кожуре тропических фруктов и давно применяются как пробиотик. Учёные модифицировали их так, что теперь эти "остеодрожжи" расщепляют мочевину, выделяя гидроксиапатит.
"С одной стороны, он помогает удалять человеческую мочу из сточных вод, уменьшая загрязнение, а с другой — создаёт материал, который можно коммерчески использовать", — рассказал профессора материаловедения и инженерии Дэвид Кисайлус Калифорнийского университета в Ирвине.
Каждый литр переработанной мочи даёт около грамма минерала. Причём весь процесс занимает меньше суток и не требует сложных условий: дрожжи можно выращивать в больших чанах при невысоких температурах — по принципу, схожему с пивоварением.
Гидроксиапатит давно используется в медицине: он подходит для костных и зубных имплантатов, так как не вызывает отторжения и стимулирует рост новых тканей. Однако его традиционный синтез дорог и может сопровождаться выделением токсичных веществ. Новый способ делает производство быстрее, дешевле и экологичнее.
Кроме того, исследователи предполагают использовать полученный материал:
в 3D—печати имплантатов;
для реставрации археологических находок;
как биоразлагаемую альтернативу пластику;
в строительных проектах и энергетике.
Сейчас команда работает над масштабированием технологии, чтобы выйти за пределы лабораторных экспериментов. Учитывая простоту процесса и доступность ресурсов, метод может быть востребован не только в развитых странах, но и в экономиках, где критически важны недорогие и устойчивые технологии.