Ľudský moč je vnímaný ako odpad obsahujúci látky, ktoré telo nepotrebuje. Výskumníci však zistili, že môže mať nevšedné využitie. Americkí a japonskí vedci totiž vyvinuli spôsob, ako z moču vyrobiť látku, ktorá sa používa v zubných a kostných implantátoch. Na tému upozornil portál Interesting Engineering.

Za projektom stojí tím z Kalifornskej univerzity v Irvine spolu s partnermi z ďalších inštitúcií. Vedci vytvorili syntetický kvasinkový systém, ktorý dokáže premieňať moč na hydroxylapatit, teda minerál, ktorý je bežne prítomný v kostiach a zuboch.

Výsledkom výskumu, ktorý bol uverejnený aj v časopise Nature Communication, je nie len produkcia hydroxyapatitu. Proces zároveň pomáha čistiť odpadové vody od nežiaducich látok. Moč obsahuje vysoké množstvo živín, ktoré môžu v prírode narobiť poriadne škody, ak sa dostanú do vodných tokov. Nový prístup tieto látky zachytí a premení na užitočný materiál.

Zásadnou inováciou je vytvorenie špeciálneho typu syntetických kvasiniek s názvom „osteoyeast“, ktoré napodobňujú správanie osteoblastov, teda kostných buniek. Tie v tele získavajú vápnik a fosfát z telesných tekutín a premieňajú ich na hydroxyapatit.

Unsplash

Z odpadu cenný materiál

Prírodné bunky však nie sú schopné zabezpečiť produkciu v priemyselnom meradle a tak výskumníci modifikovali kvasinky, aby plnili túto úlohu efektívnejšie. Kvasinky rozkladajú močovinu, čím zvyšujú pH prostredia, následne vo svojich dutinách zhromažďujú vápnik a fosfát a tie potom kryštalizujú do hydroxyapatitu, ktorý bunky vylučujú mimo svojho tela.

„Proces na získanie hydroxylapatitu, teda kostného minerálu, trvá menej než jeden deň. Fakt, že ako základ slúži kvasinka, ktorá je lacná a dá sa pestovať vo veľkých nádržiach pri relatívne nízkych teplotách, podobne ako pivo pri fermentácii ukazuje, že to možno realizovať jednoducho, bez veľkých infraštruktúrnych nárokov. A práve to robí túto technológiu dostupnou aj pre rozvojové krajiny,“ vysvetlil spoluautor štúdie David Kisailus, profesor materiálového inžinierstva na UC Irvine.

Hydroxyapatit je známy svojou ľahkosťou, pevnosťou a odolnosťou, čo ho robí ideálnym pre implantáty a rekonštrukčné práce, no vedci už teraz pracujú na ďalšom využití tejto technológie. Kisailus spolu s profesorom Yasuom Yoshikunim z Lawrence Berkeley National Laboratory, spoluautorom štúdie, pripravujú nové aplikácie vrátane materiálov pre energetické využitie.

Projekt získal podporu od amerického Ministerstva energetiky, agentúry DARPA aj Výskumnej kancelárie vzdušných síl.

„Vyvíjame stratégie, ako spojiť túto kvasinkovú platformu s našimi znalosťami 3D tlače a architektúry materiálov, aby sme vytvorili multifunkčné štruktúrované materiály,“ prezradil Kisailus.

Čítajte viac z kategórie: Novinky