出品 | 搜狐健康
作者 | 吴施楠
视频 | 胡鑫
编辑 | 袁月
自从粪菌移植声名鹊起,人类的粪便有了再利用的可能;如今,尿液也迎来了“变废为宝”的新机遇。
据 livescience 网站报道,科学家已研发出一种从人类尿液中提取羟基磷灰石的技术。这种物质是骨科修复、骨替代材料制备及牙科植入物涂层等领域广泛应用的生物材料,其特性在于能与机体组织形成化学键结合,在体内可适度溶解并释放无害离子,参与代谢过程,还能刺激或诱导骨质增生,从而促进缺损组织修复,具备优异的生物活性。
不过,传统合成羟基磷灰石的成本极高,部分方法还会产生有毒中间产物。在人类等哺乳动物体内,羟基磷灰石由成骨细胞分泌,这类细胞需从体液中吸收磷酸钙,但因其寿命短、分裂频率低,难以用于规模化生产。
为寻找适宜的生产方式,研究人员将目光投向了布拉氏酵母菌。这种常用益生菌可治疗成人与儿童腹泻,能缓解肠道菌群失调引发的腹泻症状。
通过基因改造,科学家将其转化为可分解尿液中尿素、释放羟基磷灰石的“成骨酵母”。该技术每升尿液可产出1克羟基磷灰石,生产周期不足一天。尤为重要的是,以酵母为基底的生产方式成本低廉,无需大型设备,为规模化生产奠定了基础。
研究共同作者、美国加利福尼亚大学欧文分校材料科学与工程学教授David Kisailus表示,这一转化过程既能帮助从废水中去除尿液,减轻环境污染与多余营养物质积累,产出的羟基磷灰石又可应用于多种场景,包括考古修复、作为塑料的可生物降解替代品及建筑材料等,商业前景广阔。
据悉,这项研究由美国国防高级研究计划局(DARPA)资助,成果已发表于《自然・通讯》杂志。目前,科学家正致力于推动该技术的规模化生产研究。
参考资料:
https://www.livescience.com/health/scientists-transform-pee-into-material-fit-for-medical-implants