珍珠層

珍珠層，利用X射線衍射（XRD）和高解析度透射電子顯微鏡（HRTEM）觀察，由文石晶體與有機基質交錯排列而成，呈現出規整有序的“磚牆”式結構。產生這種珍珠的珠母貝內側也具有與此相同的結構。通常將這種碳酸鈣與貝殼硬蛋白形成的結構稱為珍珠層。

基本介紹

• 中文名：珍珠層
• 外文名：(hypostracum)
• 特徵：文石晶體與有機基質交錯排列而成
• 釋義：貝殼硬蛋白形成的結構

有關解釋

“珍珠層”在工具書中的解釋

珍珠層又稱殼底。軟體動物(如蚌等)貝殼最內層的結構，通常富有光澤，折光反射強。

珍珠層

“珍珠層”在學術文獻中的解釋

珍珠層是指充填於碳酸鈣疊層縫隙間的被稱為貝殼硬蛋白的蛋白質。其結構關係類似於砌牆的磚與水泥。產生這種珍珠的珠母貝內側也具有與此相同的結構。通常將這種碳酸鈣與貝殼硬蛋白形成的結構稱為珍珠層。

結構特徵

珍珠層光澤貝殼珍珠層層間都含有C、Ca、N、O這四種元素，還有少量的S元素，有機質元素含量為C(6 7.5 0 )，O(17.6 8)，N(14 .2 4 ) ，S(0 .5 8)at%。層間斷口處有機物均勻存在於斷口兩側，裂紋在有機物中的路徑是曲折的，有利於增韌。對應於珍珠層力學性能隨死亡期的變化，層間有機物隨死亡期的延長其成份也有所變化。主要成分為碳酸鈣和殼質素。由外套膜的整個外表皮細胞層分泌形成，並隨動物生長而增厚。珍珠與珍珠層同源同質，系由外物(如砂粒、寄生蟲、外套碎片等)侵入貝殼內，刺激外套膜使上皮增生，分泌珍珠質沉積於外物表面而形成。

珍珠層光澤

天然生物材料的組織結構特徵及其與性能間的關係研究對於材料的仿生設計有重要意義。珍珠層相鄰片層凹凸鑲嵌互補，多邊形文石晶體是由納米級顆粒構成的多晶體。裂紋偏轉，有機物橋聯，纖維拔出，小孔聚結等多種增韌機制在裂紋擴展過程中協同作用，都源自珍珠層獨特的微觀結構，並提出片層的球冠型結構是導致珍珠層具有超常韌性的機制之一。

研究現狀

顯微鏡觀察貝殼珍珠層特殊的組裝方式在仿生材料方面不斷取得研究進展，認為選擇合適的有機物，使其自組裝成各種超分子結構作為無機物沉積的模板，是仿生合成的關鍵． 科學發展對珍珠層中蛋白質及蛋白質對碳酸鈣結晶控制作用的研究得出珍珠層中含各種各樣的功能蛋白質，不同種類動物形成的珍珠層中所含的主要蛋白質種類不同，它們各自獨有自已的結構和功能。蛋白質對珍珠層中無機相的成核、結晶、形貌等的控制作用明顯存在，但是，體外的仿生礦化實驗不能複製珍珠層中無機相的形貌，這種控制作用的詳細機理仍不清楚，人們對其認識還處於初步的階段。

顯微鏡觀察

珍珠層中文石晶體的擇優取向是珍珠層具有優異力學性能的重要原因之一，通過對三角帆蚌貝殼珍珠層的X射線衍射研究，表明珍珠層除存在公認的(002 )面網平行珍珠層面的強烈定向文石晶體外，還有強烈的(012 )面網平行珍珠層面的親新定向文石晶體，且在同一貝殼的不同位置，該兩種取向的擇優取向度變化較大，充分說明了珍珠層結構的不均勻性。

形成機理

納米材料模仿珍珠層結構，採用蒸發誘導自組裝的方法，在石英片表面製備了聚三縮丙二醇雙丙烯酸酯(PTPG-DA)/SiO2納米複合薄膜，採用FT-IR、XRD和TEM等分析技術對薄膜結構進行了表征，測試了其摩擦力學行為，並初步討論了納米複合薄膜的形成機理。結果表明，所製備的薄膜具有有機/無機有序交替的層狀納米複合結構，其聚合前的層間距為2.65 nm，聚合後的層間距為2.35 nm。聚合後的納米複合薄膜具有較好的減摩性能。 將珍珠層研製成珍珠粉作為生物鈣源添加劑添加於乳酸發酵液中，以間歇振盪、振盪和靜置發酵的方法使珍珠層粉中的生物鈣游離出來,並用EDTA容量法檢測其分解效果。結果表明，珍珠層粉中的鈣能隨著乳酸發酵而逐步溶解，間歇振盪的發酵方法優於其它兩種發酵方法。

納米材料

套用領域

珍珠層粉珍珠層粉（pearl toffee）就是珍珠貝內壁磨成粉。《本草綱目》里稱其為真珠，“氣味甘，無毒，塗面令人潤澤好顏色，除面痘，解痘療毒”；珍珠層粉是貝殼裡面那一層灰白色有一定光澤的膜刮下來磨成的粉，珍珠層粉本身的成本很低，為了獲得珍珠層，必須去掉貝殼外面的角質層和中間的稜柱層（共碳酸鈣為方解石結構），最理想的方法是使用物理方法磨去外層和中層作為原料，但那樣做的話，會讓層粉的成本增加許多，所以按實際的情況是：很多工廠僅用強鹼性物質NaOH等去掉外面的角質層後粉碎，用這些成本低廉的方法得到的珍珠層粉，其成份很容易被破壞掉,藥用價值會大大折扣。 珍珠層粉是培育珍珠的珠蚌(貝殼)的內層磨成的粉，珍珠層粉與珍珠粉是同源，所含成份與珍珠相同，主要是鈣，多種胺基酸和少量微量元素，其中所含有的角殼蛋白有人體不能合成的單元胺基酸。