Orina humana y levadura: la mezcla perfecta que los médicos podrían usar para nuestros dientes
Una innovadora técnica, desarrollada en una institución estadounidense, promete una doble victoria: limpiar las aguas residuales y generar un biomaterial de gran demanda
Lo que para muchos es un simple desecho, para la ciencia puede ser el punto de partida de una revolución. Un equipo internacional de investigadores, en el que participa el científico de materiales David Kisailus, de la Universidad de California en Irvine, ha desarrollado un método pionero capaz de transformar la orina humana en un mineral biocompatible de alto valor, que puede utilizarse en implantes óseos y dentales.
La orina como valioso material para implantes dentales
El avance, que ha sido publicado en un artículo de la revista científica Nature Communications, no solo ofrece un nuevo material para un producto muy cotizado, sino que también presenta una solución ingeniosa a un gran problema medioambiental. El estudio del que te hablamos detalla cómo esta técnica podría aliviar la carga contaminante de la orina en las redes de saneamiento.
Imagen de archivo de David Kisailus, cara visible del proyecto que busca convertir la orina humana en hidroxiapatita
Además, al mismo tiempo, también se podría generar un material cuyo mercado se proyecta por encima de los 3.000 millones de euros para 2030. David Kisailus, en declaraciones recogidas en la página web de la Universidad de California en Irvine, asegura que:
Este proceso logra dos objetivos a la vez. Por un lado, ayuda a eliminar la orina humana de las aguas residuales, mitigando la contaminación ambiental y la acumulación de nutrientes no deseados; y, por otro, produce un material que puede comercializarse para su uso en diversos entornos.
El secreto detrás de esta particular magia parece residir en una levadura sintética modificada, conocida como osteolevadura. En la naturaleza, las células óseas humanas, denominadas osteoblastos, extraen calcio y fosfato de los fluidos corporales para formar la hidroxiapatita que compone nuestros huesos. Sin embargo, replicar este proceso a escala industrial es inviable. Por ello, los científicos, tanto de la universidad como del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y de universidades de Japón, han diseñado una levadura para que imita la función de los osteoblastos.
La osteolevadura utiliza enzimas para descomponer la urea de la orina, lo que eleva el pH del entorno. Esta reacción provoca que el calcio y el fosfato se acumulen y cristalicen, lo que acaba por producir la deseada hidroxiapatita. Y su rendimiento parece notable, ya que se obtiene hasta un gramo de HAp, la abreviatura de la hidroxiapatita, por cada litro de orina, en un proceso que dura menos de un día. David afirma que "el hecho de que utilice levadura como chasis (...) demuestra que esto se puede hacer fácilmente sin grandes necesidades de infraestructura y eso tiene el beneficio adicional de hacerlo accesible para las economías en desarrollo".
Las aplicaciones de este material, ligero y de gran resistencia mecánica puede ir en la dirección de los implantes médicos, ser una alternativa a los plásticos o a otros materiales de construcción. Sin embargo, la investigación no se detiene aquí, ya que David Kisailus ya está pensando en adaptar esta plataforma de levadura para crear nuevos materiales destinados a aplicaciones energéticas, combinando el proceso con la impresión 3D para fabricar estructuras multifuncionales.