Eine Studie aus dem Lawrence Berkeley National Laboratory zeigt: Genetisch veränderte Hefe kann menschlichen Urin direkt in Hydroxylapatit umwandeln – ein hochwertiges, biokompatibles Material für Zahn- und Knochenaufbauten. Die Forschungsergebnisse wurden im renommierten Fachjournal Nature Communications veröffentlicht.
Das Team entwickelte eine „Osteohefe“ genannte Plattform, die die natürlichen Mechanismen knochenbildender Zellen (Osteoblasten) nachahmt. Die modifizierten Hefezellen bauen Harnstoff ab, erhöhen den pH-Wert und sammeln Kalzium und Phosphat in ihren Zellorganellen. Dort entsteht amorphes Kalziumphosphat, das später zu Hydroxylapatit kristallisiert.
Effiziente Produktion:
Die Methode produziert bis zu 1 Gramm Hydroxylapatit pro Liter Urin – in weniger als einem Tag. Prof. David Kisailus von der UC Irvine erklärt: „Das Verfahren nutzt Hefe als kostengünstige Basis, die in großen Behältern bei niedrigen Temperaturen gehalten werden kann – ähnlich der Bierherstellung.“
Wann ist das Bio-Knochenersatzmaterial verfügbar?
Die Technologie durchläuft derzeit weitere Optimierungen. Klinische Anwendungen sind in 5-7 Jahren realistisch, da noch Sicherheitsstudien und Zulassungsverfahren folgen müssen.
Quelle:
Müller, I.E. et al. „Cost-effective urine recycling enabled by a synthetic osteoyeast platform for production of hydroxyapatite.“ Nature Communications 16, Article 3789 (2025)