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Un team di scienziati è riuscito a trasformare l'urina in idrossiapatite (Hap), una sostanza biocompatibile dall'alto valore commerciale che viene utilizzata in ambito medico per sviluppare impianti ossei e dentali e in ambito archeologico per restaurare antichi artefatti.
«Abbiamo raggiunto due obiettivi in un'unica volta», spiega David Kisailus, uno degli autori dello studio pubblicato su Nature Communications: «Il nostro sistema da un lato aiuta a rimuovere l'urina umana dai flussi di acque reflue, riducendo l'inquinamento ambientale e l'accumulo di nutrienti indesiderati; dall'altro produce un materiale che può essere venduto per essere utilizzato in diversi contesti».
Pipì, lievito e ossa. Noi mammiferi abbiamo delle cellule specializzate, chiamate osteoblasti, che si occupano di formare nuovo osso prelevando dai fluidi corporei il fosfato di calcio, che viene poi elaborato e trasformato in idrossiapatite. Dal momento che gli osteoblasti non possono essere utilizzati per produrre grandi quantità di Hap in laboratorio, i ricercatori hanno deciso di sviluppare cellule di lievito sintetiche che utilizzano gli enzimi per scomporre l'urea e aumentare il pH dell'ambiente circostante. In questo modo si formano delle piccole cavità nel lievito, dove si accumulano calcio e fosfato che a loro volta, cristallizzando, formano l'idrossiapatite.
Soluzione rapida ed economica. Questo metodo permette di produrre fino a 1 grammo di Hap per litro di urina in meno di un giorno. «Il fatto che la base del procedimento sia il lievito, che non costa nulla e può essere contenuto in grandi vasche a temperature relativamente basse, lo rende accessibile a economie in via di sviluppo senza la necessità di costruire grandi infrastrutture», sottolinea Kisailus.
Non solo medicina. Secondo gli scienziati la Hap può essere un'ottima base per sviluppare un'alternativa biodegradabile a plastica e materiali di costruzione, data la sua forza meccanica, la sua durezza e la sua resistenza. Kisailus e colleghi stanno lavorando a delle soluzioni per creare, a partire dall'idrossiapatite prodotta in laboratorio, materiali architettonici multifunzionali – che non servano, cioè, solo a costruire, ma che abbiano anche altre funzioni, come l'isolamento termico o la capacità di assorbire l'energia sismica.
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