في خطوة علمية غير مسبوقة، نجح فريق بحثي دولي بقيادة جامعة كاليفورنيا في إيرفين، وبالتعاون مع باحثين من اليابان ومؤسسات أميركية، في تطوير تقنية فريدة لتحويل بول الإنسان إلى مادة “هيدروكسي أباتيت” (Hydroxyapatite)، التي تُعتبر مركبًا رئيسيًا في تركيب العظام والأسنان، وتُستخدم على نطاق واسع في مجالات الطب والصناعة.
وتقوم هذه التقنية على استخدام سلالة معدّلة من الخميرة تُعرف باسم “الخميرة العظمية”، قادرة على تحليل اليوريا في البول، مما يؤدي إلى رفع مستوى الحموضة وتحفيز عملية ترسيب الكالسيوم والفوسفات داخل خلايا الخميرة. وتتحول هذه المكونات تدريجيًا إلى بلورات “هيدروكسي أباتيت” يتم إطلاقها لاحقًا إلى خارج الخلية. وقد تمكن الباحثون من إنتاج حوالي غرام واحد من المادة لكل لتر واحد من البول.
ويُعد هذا الابتكار حلاً ثنائي الفائدة؛ فهو لا يسهم فقط في إنتاج مادة ذات أهمية طبية وصناعية عالية، بل يُساهم أيضًا في تقليل العبء البيئي الناتج عن تراكم البول في شبكات الصرف، حيث يمثل مصدرًا غنيًا بالمغذيات التي تُسبب التلوث عند تسربها إلى مصادر المياه.
البروفيسور ديفيد كيسايلوس، أستاذ علوم وهندسة المواد بجامعة كاليفورنيا، صرّح بأن هذا الابتكار يُعد تقدمًا نوعيًا في إعادة تدوير النفايات البشرية، مشيرًا إلى أن النظام يتميز بكونه بسيطًا من حيث التصميم ولا يتطلب معدات معقدة أو استهلاكًا عاليًا للطاقة، مما يجعله مناسبًا بشكل خاص للدول النامية والمجتمعات ذات الموارد المحدودة.
وتتجاوز تطبيقات مادة HAp المجال الطبي لتشمل ترميم الآثار، وتصنيع المواد الحيوية، والصناعات المعمارية الخفيفة، في حين تتوقع الدراسات أن يصل حجم السوق العالمي لهذه المادة إلى 3.5 مليار دولار بحلول عام 2030.
ويواصل الفريق البحثي حاليًا العمل على تطوير استخدامات جديدة لهذه التقنية بالتعاون مع مختبر لورنس بيركلي والبروفيسور الياباني ياسو يوشيكوني، بما في ذلك إنتاج مواد متعددة الوظائف وتقنيات طباعة ثلاثية الأبعاد متقدمة.
