En un avance que combina biotecnología, sustentabilidad y economía circular, un equipo internacional de científicos ha desarrollado una innovadora técnica para convertir orina humana en hidroxiapatito (modernamente llamado hidroxiapatira), un material esencial en implantes óseos y dentales, restauración de artefactos arqueológicos y otras aplicaciones industriales. Esta tecnología no solo propone una alternativa más sostenible a los procesos tradicionales de producción, sino que además ayuda a mitigar el impacto ambiental del desecho urinario.
La investigación, publicada en la revista Nature Communications, representa una prometedora solución a dos problemas contemporáneos: la contaminación del agua por residuos humanos y la creciente demanda de materiales biocompatibles. La hidroxiapatita es un fosfato de calcio que ya se utiliza ampliamente en medicina regenerativa y cuya demanda se proyecta en un mercado superior a los 3500 millones de dólares para 2030.
El secreto: una levadura modificada
El equipo de investigación, que incluye científicos de instituciones como el Lawrence Berkeley National Laboratory, la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, y universidades en Japón, diseñó un sistema inspirado en procesos biológicos naturales. En lugar de utilizar osteoblastos —las células humanas responsables de producir hidroxiapatita—, los investigadores crearon una levadura sintética capaz de imitar esta función a nivel industrial.
Esta levadura osteogénica descompone la urea presente en la orina mediante enzimas, lo que provoca un aumento del pH en el entorno. Este cambio estimula la formación de microcavidades en las células de levadura, donde se acumulan calcio y fosfato. Posteriormente, estos elementos son liberados y cristalizados como hidroxiapatito.
Los experimentos demostraron que el sistema puede producir hasta 1 gramo de hidroxiapatito por litro de orina en menos de 24 horas. Y, lo más destacable, el proceso se lleva a cabo a baja temperatura y en condiciones similares a las de la fermentación de cerveza, lo que permite su escalabilidad sin grandes infraestructuras. Por eso, es una tecnología accesible incluso para economías en desarrollo.
Materiales del futuro con residuos del presente
El hidroxiapatito sintético producida a partir de orina no solo es biodegradable y renovable, sino que presenta una excelente combinación de ligereza, resistencia mecánica y durabilidad. Por eso, más allá del campo biomédico, podría servir como sustituto de plásticos u otros materiales en la construcción y el diseño industrial.
El proyecto continúa evolucionando; los investigadores están explorando cómo aplicar esta tecnología en la fabricación de materiales multifuncionales mediante impresión 3D, lo que abre la puerta a futuras aplicaciones en energía, arquitectura y más.
