Subtleties of biomineralisation revealed by manipulation of the eggshell membrane.
Subtleties of biomineralisation revealed by manipulation of the eggshell membrane.
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通过操纵蛋壳膜来揭示了生物矿化的微妙之处。
DOI：
10.1016/j.biomaterials.2011.08.007
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发表时间：
2011-12
期刊：
影响因子：
14
通讯作者：
Tay, Franklin R.
中科院分区：
文献类型：
--
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.
用磷酸钙对胶原基质进行生物钙化和用无定形二氧化硅对硅藻壳进行生物硅化是两个独立的过程，几十年来一直吸引着生物学家和材料科学家的兴趣。最近对这两种生物矿化过程所涉及机制的理解取得了进展，导致使用仿生策略来使用细胞外基质蛋白的聚阴离子、聚阳离子或两性离子类似物分别复制这些过程，以稳定无定形矿物前体相。迄今为止，还缺乏一个通用模型来共同研究这两种明显不同的生物矿化过程的微妙之处。在这里，我们利用蛋壳膜作为差异仿生钙化和硅化的通用模型。通过操纵蛋壳膜使其可渗透稳定的矿物前体，可以将纳米结构的磷酸钙或二氧化硅引入蛋壳膜纤维芯或外套膜中。我们提供了一种模型，用于用不同的纤维内矿物质渗透生物聚合物膜的两个区室壁龛，以获得具有潜在改善的结构-性能关系的材料。
Biocalcification of collagen matrices with calcium phosphate and biosilicification of diatom frustules with amorphous silica are two discrete processes that have intrigued biologists and materials scientists for decades. Recent advancements in the understanding of the mechanisms involved in these two biomineralisation processes have resulted in the use of biomimetic strategies to replicate these processes separately using polyanionic, polycationic or zwitterionic analogues of extracellular matrix proteins to stabilise amorphous mineral precursor phases. To date, there is a lack of a universal model that enables the subtleties of these two apparently dissimilar biomineralisation processes to be studied together. Here, we utilise the eggshell membrane as a universal model for differential biomimetic calcification and silicification. By manipulating the eggshell membrane to render it permeable to stabilised mineral precursors, it is possible to introduce nanostructured calcium phosphate or silica into eggshell membrane fibre cores or mantles. We provide a model for infiltrating the two compartmental niches of a biopolymer membrane with different intrafibre minerals to obtain materials with potentially improved structure-property relationships.
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