Multiphase intrafibrillar mineralization of collagen.
Multiphase intrafibrillar mineralization of collagen.
复制标题
胶原蛋白的多相纤维内矿化。
DOI：
10.1002/anie.201210259
复制
发表时间：
2013-05-27
影响因子：
16.6
通讯作者：
Tay, Franklin R.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Niu, Li-na;Jiao, Kai;Ryou, Heonjune;Yiu, Cynthia K. Y.;Chen, Ji-hua;Breschi, Lorenzo;Arola, Dwayne D.;Pashley, David H.;Tay, Franklin R.
过去，生物硅化和生物钙化这两个主要的生物矿化模式被认为是两个独立的过程。然而，越来越多的证据表明，生物硅和钙基生物矿物之间存在着不可分割的关系。[1]最近发现的一个独特的二氧化硅-甲壳素-文石生物复合物在一个属的demosponges（Verongida）介绍了一种新的机制，多相层次的生物矿化。[2]大量的努力致力于硅/钙基有机-无机杂化物的开发;[3-5]然而，所使用的技术都不能证明其天然对应物的复合性质。在这里，我们报告了一个自下而上，仿生生物矿化的策略，导致胶原纤维内矿化与分层排列的二氧化硅-磷灰石多相矿物。矿化机制涉及在分层硅化胶原的原纤维内空间内聚合物诱导的无定形磷酸钙前体的沉淀和晶体生长。硅化胶原蛋白模板的原纤维内磷灰石形成提供了在无脊椎动物中形成多相矿化骨骼的模型，并且由于无定形二氧化硅、胶原蛋白和结晶磷灰石的互穿排列，还导致具有增加的抗疲劳性和弹性的生物复合材料;该生物复合材料还显示出增强的生物活性，生物相容性，以及由于这些多相组分的存在而导致的骨缺损的矫正潜力。[1、6、7]
In the past, the two major biomineralization motifs, biosilicification and biocalcification, were considered as two discrete processes. However, there is increasing evidence of the existence of an inextricable relationship between biosilica and calcium-based biominerals.[1] The recent discovery of a unique silica–chitin–aragonite biocomposite in one genus of demosponges (Verongida) introduces a novel mechanism of multiphase hierarchical biomineralization.[2] Considerable effort has been devoted to the development of silica-/calcium-based organic–inorganic hybrids;[3–5] however, none of the techniques used could demonstrate the composite nature of their natural counterparts. Herein, we report a bottom-up, biomimetic biomineralization strategy that results in the intrafibrillar mineralization of collagen with hierarchically arranged silica–apatite multiphase minerals. The mineralization mechanism involves the precipitation and crystal growth of polymer-induced amorphous calcium phosphate precursors within the intrafibrillar spaces of hierarchically silicified collagen. Silicified-collagen-templated intrafibrillar apatite formation provides a model for the formation of multiphase-mineralized skeletons in invertebrates and also results in a biocomposite with increased fatigue resistance and resilience owing to the interpenetrating arrangement of amorphous silica, collagen, and crystalline apatite; the biocomposite also demonstrates enhanced bioactivity, biocompatibility, and potential for the correction of bone defects as a result of the presence of these multiphase components.[1, 6, 7]
登录
查看更多内容
在羟基磷灰石成核抑制剂存在下胶原蛋白在骨磷灰石形成中的作用。
影响因子：
41.2
作者：
通讯作者：
--
通过操纵蛋壳膜来揭示了生物矿化的微妙之处。
影响因子：
14
作者：
Li, Nan;Niu, Li-na;Qi, Yi-pin;Yiu, Cynthia K. Y.;Ryou, Heonjune;Arola, Dwayne D.;Chen, Ji-hua;Pashley, David H.;Tay, Franklin R.
通讯作者：
Tay, Franklin R.
影响因子：
14
作者：
Kim YK;Gu LS;Bryan TE;Kim JR;Chen L;Liu Y;Yoon JC;Breschi L;Pashley DH;Tay FR
通讯作者：
Tay FR
影响因子：
4.1
作者：
Chan, Kwai S.;Chan, Candace K.;Nicolella, Daniel P.
通讯作者：
Nicolella, Daniel P.
影响因子：
3.7
作者：
Gunawidjaja, Philips N.;Lo, Andy Y. H.;Eden, Mattias
通讯作者：
Eden, Mattias