ابتكار علمي يحول البول إلى مادة تستخدم في زراعة العظام والأسنان

نجح فريق دولي من الباحثين في تطوير تقنية مبتكرة لتحويل بول الإنسان إلى مادة "هيدروكسي أباتيت"، التي تُعد من المكونات الأساسية في زراعة العظام والأسنان، إضافة إلى استخدامات صناعية متعددة.

ويُعرف "هيدروكسي أباتيت" بأنه مركب غير عضوي من فوسفات الكالسيوم، ويشكل الجزء الرئيسي من أنسجة العظام والأسنان لدى الإنسان والحيوانات. ويأتي هذا الاكتشاف في وقت يُنظر فيه إلى البول كمشكلة بيئية مزمنة، نظرًا لاحتوائه على كميات كبيرة من المغذيات التي تلوث شبكات الصرف الصحي ومصادر المياه.

وقاد فريق البحث علماء من جامعة كاليفورنيا في إيرفين، بالتعاون مع باحثين من اليابان ومؤسسات علمية أمريكية أخرى، حيث طوروا نظامًا بيولوجيًا يعتمد على سلالة هندسية من الخميرة أطلقوا عليها اسم "الخميرة العظمية". وتعمل هذه الخميرة على محاكاة دور خلايا بناء العظام في الجسم.

وتقوم الخميرة بتفكيك اليوريا الموجودة في البول، مما يؤدي إلى رفع درجة الحموضة (pH) داخل الخلايا، ومن ثم ترسيب الكالسيوم والفوسفات وتحويلهما إلى بلورات "هيدروكسي أباتيت"، والتي تطلقها الخلايا لاحقًا إلى الوسط الخارجي. ونجح الفريق في إنتاج غرام واحد من HAp من كل لتر واحد من البول.

وقال البروفيسور ديفيد كيسايلوس، أستاذ علوم وهندسة المواد بجامعة كاليفورنيا والمشارك في الدراسة، إن التقنية الجديدة "توفر حلاً مزدوجًا، فهي تسهم في تقليل تلوث مياه الصرف، وفي الوقت ذاته تنتج مادة طبية وصناعية عالية القيمة".

وأكد أن النظام يتميز بانخفاض تكاليفه واعتماده على معدات بسيطة، ما يجعله مناسبًا بشكل خاص للبلدان النامية والمجتمعات ذات الموارد المحدودة.

ولا يقتصر استخدام "هيدروكسي أباتيت" على التطبيقات الطبية، بل يمتد إلى ترميم الآثار، وصناعة المواد الحيوية، وبعض الصناعات المعمارية الخفيفة. وتشير التقديرات إلى أن قيمة سوق هذه المادة عالميًا قد تصل إلى نحو 3.5 مليار دولار بحلول عام 2030.

ويعمل الفريق حاليًا على توسيع استخدامات "الخميرة العظمية" بالتعاون مع مختبر لورنس بيركلي والبروفيسور الياباني ياسو يوشيكوني، لتطوير مواد جديدة تدخل في مجالات مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد وتصنيع المواد متعددة الوظائف.

للمزيد تابع خليجيون نيوز على: فيسبوك | إكس | يوتيوب | إنستغرام | تيك توك