Нова методика використовує генетично модифіковані дріжджі для перетворення сечовини на гідроксиапатит, основний компонент кісток і зубів. (Зображення: Logan Cyrus/Bloomberg via Getty Images)
Вчені розробили метод, який може перетворювати людську сечу на твердий мінерал у кістках та зубній емалі.
Дослідження, що фінансується Агентством передових оборонних дослідницьких проектів США (DARPA), використовує дріжджі для розщеплення сечі на гідроксиапатит – форму кальцію, що використовується в кісткових та зубних імплантатах.
І гідроксиапатит корисний не лише для імплантів — дослідники, які проводили дослідження, заявили, що цей матеріал можна використовувати в археологічній реставрації, як біорозкладну альтернативу пластику та як будівельні матеріали для будівельних проектів. Вони опублікували свої висновки 6 травня в журналі Nature Communications.
Вам може сподобатися
-
Вчені стверджують, що зуби, вирощені в лабораторії, можуть запропонувати альтернативу пломбам та імплантатам
-
Вчені винайшли фотосинтетичний «живий» матеріал, який поглинає CO2 з атмосфери
-
Нове дослідження показує, що промислові відходи перетворюються на новий тип гірських порід з «безпрецедентною» швидкістю
«Цей процес досягає двох цілей одночасно», – заявив співавтор дослідження Девід Кісайлус, професор матеріалознавства та інженерії Каліфорнійського університету в Ірвайні. «З одного боку, це допомагає видаляти людську сечу з потоків стічних вод, зм’якшуючи забруднення навколишнього середовища та накопичення небажаних поживних речовин; а з іншого боку, це створює матеріал, який можна комерційно продавати для використання в різних умовах».
Гідроксиапатит — це міцна тверда речовина, що містить заряджені молекули кальцію, фосфату та гідроксиду. Він зустрічається в природі, оскільки є основним компонентом як кісток, так і зубів. Це робить його корисним у медичних імплантатах, оскільки він навряд чи буде відторгнутий організмом і може стимулювати подальший ріст.
Однак синтез цього мінералу є дорогим, і деякі методи його отримання призводять до утворення токсичних проміжних хімічних речовин. У ссавців, таких як людина, гідроксиапатит секретується спеціалізованими клітинами, які називаються остеобластами, що витягують фосфат кальцію з рідин організму. Але ці клітини не живуть дуже довго або часто діляться, що ускладнює їх використання в промислових масштабах.
Щоб знайти інший спосіб отримання гідроксиапатиту, дослідники звернулися до Saccharomyces boulardii, виду дріжджів. Цей вид дріжджів, що міститься на шкірці тропічних фруктів, таких як лічі, зазвичай використовується як пробіотик.
Застосувавши деякі генетичні зміни до цих дріжджів, вчені перетворили їх на те, що вони називають «остеодріжджами», які розщеплюють сечовину, вивільняючи гідроксиапатит. Сечовина – це продукт життєдіяльності, що утворюється, коли організм розщеплює білки, а потім фільтрується нирками та виводиться з сечею. Вчені повідомили, що в процесі перетворення сечовини утворюється грам гідроксиапатиту на кожен літр сечі.
«Цей процес отримання гідроксиапатиту, або кісткового мінералу, займає менше одного дня», – сказав Кісайлус. «Той факт, що як шасі використовуються дріжджі, які є недорогими та можуть бути розміщені у великих чанах за відносно низьких температур – подумайте про пиво, яке виготовляється за допомогою процесів ферментації та добре масштабується – показує, що це можна легко зробити без значних інфраструктурних потреб, і це має додаткову перевагу, оскільки робить його доступним для країн, що розвиваються».
Після демонстрації свого методу вчені зараз досліджують способи його масштабного використання. Вони кажуть, що сподіваються застосувати цей процес для 3D-друку матеріалів на основі гідроксиапатиту для імплантатів, пластмас, будівництва та енергетичного застосування.
Бен ТернерНавігація посилань у соціальних мережахСтарший автор
Бен Тернер — штатний автор Live Science з Великої Британії. Він висвітлює фізику та астрономію, серед інших тем, таких як технології та зміна клімату. Він закінчив Університетський коледж Лондона зі ступенем з фізики елементарних частинок, перш ніж стати журналістом. Коли він не пише, Бен любить читати літературу, грати на гітарі та бентежити себе шахами.
Ви повинні підтвердити своє публічне ім'я, перш ніж коментувати
Будь ласка, вийдіть із системи, а потім увійдіть знову. Після цього вам буде запропоновано ввести своє ім'я для відображення.
Вийти Читати далі
Вчені стверджують, що зуби, вирощені в лабораторії, можуть запропонувати альтернативу пломбам та імплантатам
Вчені винайшли фотосинтетичний «живий» матеріал, який поглинає CO2 з атмосфери
Нове дослідження показує, що промислові відходи перетворюються на новий тип гірських порід з «безпрецедентною» швидкістю
Вчені виявили, як використовувати ваше тіло для обробки даних у носимих пристроях
Високотехнологічна «бульбашкова плівка» MIT перетворює повітря на безпечну питну воду — навіть у Долині Смерті
Наші кишкові бактерії можуть поглинати та видаляти токсичні «назавжди хімічні речовини» — принаймні у лабораторних мишей.
Один з найкращих годинників Garmin за співвідношенням ціни та якості впав до найнижчої ціни за всю історію.
Чи можуть дорослі виробляти нові клітини мозку? Нове дослідження може нарешті вирішити одну з найбільших дискусій у нейронауці
Наші кишкові бактерії можуть поглинати та видаляти токсичні «хімічні речовини назавжди» — принаймні у лабораторних мишей.
Пропозиція RFK дозволити поширенню пташиного грипу через свійську птицю може призвести до пандемії, попереджають експерти.
Дослідження показує, що препарати типу Оземпіка лікують діабет 1 типу, а не лише 2 типу
ІМТ слід замінити, стверджують експерти — ось якою може бути альтернатива. Останні новини
Найдавніші дерев'яні знаряддя праці, знайдені у Східній Азії, свідчать про те, що стародавні люди здійснювали заплановані подорожі, щоб викопувати їстівні рослини
Астронавт сфотографував гігантського червоного спрайта «медузи» над Північною Америкою під час блискавки, що спрямована вгору
Чи можуть дорослі виробляти нові клітини мозку? Нове дослідження може нарешті вирішити одну з найбільших дискусій у нейронауці
ДНК неандертальців може спростувати 65 000-річну дату людського існування в Австралії, але не всі експерти переконані в цьому
У Болівії знайшли руїни 1400-річного храму розміром з міський квартал
Вчені стверджують, що маленькі квантові комп'ютери кімнатної температури, які використовують світло на горизонті після прориву ОСТАННІ СТАТТІ
1. Астронавт зробив знімок гігантського червоного спрайта «медузи» над Північною Америкою під час блискавки, що спрямована вгору.
Live Science є частиною Future US Inc, міжнародної медіагрупи та провідного цифрового видавництва. Відвідайте наш корпоративний сайт.
- Про нас
- Зв'яжіться з експертами Future
- Умови та положення
- Політика конфіденційності
- Політика щодо файлів cookie
- Заява про доступність
- Рекламуйтеся у нас
- Веб-сповіщення
- Кар'єра
- Редакційні стандарти
- Як запропонувати нам історію
© Future US, Inc. Повний 7-й поверх, 130 West 42nd Street, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 10036.
var dfp_config = { «site_platform»: «vanilla», «keywords»: «тип-новини-щоденно,serversidehawk,відеоартикл,van-enable-adviser-
Sourse: www.livescience.com
