به گزارش مجله خبری نگار، هیدروکسی آپاتیت یک ترکیب معدنی از فسفات کلسیم است و جزء اصلی بافت استخوان و دندان در انسان و حیوانات است.
این کشف در زمانی صورت میگیرد که ادرار به عنوان یک مشکل زیستمحیطی در نظر گرفته میشود، زیرا منبع غنی از مواد مغذی است که سیستمهای فاضلاب را سنگین کرده و آب را آلوده میکند، به خصوص هنگامی که در مقادیر زیاد انباشته شود.
محققان به رهبری تیمی از دانشگاه کالیفرنیا، ایروین، با همکاری محققانی از ژاپن و سایر موسسات آمریکایی، یک سیستم بیولوژیکی مبتنی بر یک گونه مهندسیشده مخمر به نام مخمر استخوانساز توسعه دادند که عملکرد سلولهای استخوانساز در بدن را تقلید میکند.
این مخمر اوره موجود در ادرار را تجزیه میکند، pH را افزایش میدهد و باعث رسوب کلسیم و فسفات در حفرههای آن میشود. سپس این مواد به کریستالهای هیدروکسی آپاتیت (HAp) تبدیل میشوند که سپس به خارج از سلول آزاد میشوند. این تیم موفق به تولید یک گرم HAp در هر لیتر ادرار شد.
دیوید کیسایلوس، استاد علوم و مهندسی مواد در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی و یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: «این سیستم جدید دو مشکل را به طور همزمان حل میکند: آلودگی فاضلاب را کاهش میدهد و مادهای با ارزش بالا برای مصارف پزشکی و صنعتی تولید میکند.»
او اشاره کرد که این فناوری به تجهیزات پیچیده یا انرژی بالایی نیاز ندارد و میتواند با هزینه کم و در شرایط ساده پیادهسازی شود. این امر آن را به ویژه برای کشورهای در حال توسعه و مناطق با منابع محدود مناسب میکند.
کاربردهای HAp محدود به حوزه پزشکی نیست؛ این ماده در مرمت بناهای تاریخی، تولید مواد زیستی و معماری سبک نیز کاربرد دارد. این مطالعه پیشبینی میکند که بازار جهانی هیدروکسی آپاتیت تا سال ۲۰۳۰ به ارزش تقریبی ۳.۵ میلیارد دلار خواهد رسید.
این تیم در حال حاضر با همکاری آزمایشگاه لارنس برکلی و پروفسور یاسوئو یوشیکونی در حال توسعه مواد اضافی با استفاده از مخمر استخوان، از جمله چاپ سهبعدی و مواد چند منظوره است.
نتایج این پروژه در مجله Nature Communications منتشر شد.