《生物礦化中的界面能調控》是依託浙江大學,由唐睿康擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名:生物礦化中的界面能調控
- 依託單位:浙江大學
- 項目負責人:唐睿康
- 項目類別:面上項目
- 批准號:20571064
- 申請代碼:B0307
- 負責人職稱:教授
- 研究期限:2006-01-01 至 2008-12-31
- 支持經費:28(萬元)
《生物礦化中的界面能調控》是依託浙江大學,由唐睿康擔任項目負責人的面上項目。
《生物礦化中的界面能調控》是依託浙江大學,由唐睿康擔任項目負責人的面上項目。項目摘要生物小分子及蛋白質乃至細胞通過介入礦物晶體生長過程實現調控,這是從無機材料變成具有特定功能的生物無機納米材料的關鍵環節,而實現調控最根本...
結合分子模擬手段分析SPM實驗結果,構建生物礦化界面分子模型。研究可望在分子水平上獲得HAP與生物調控分子(各類羧酸、胺基酸、多肽、和膠原蛋白等)在礦化界面中相互作用的精確位點、構象和結合參數,解釋HAP晶體在生物納米組裝中的定向選擇機理,為生物礦化的深入探索提供理論支持和新的研究方法。
今後,我們將系統地比較界面極性、電荷、功能團排列以及溶液中離子濃度等因素對碳酸鈣礦化的調控,得到機理上的規律性認識,並對仿生礦化體系進行驗證,進而指導骨和牙相關的仿生生物材料的製備。結題摘要 生物礦化是自然界中最為普遍的現象,研究生物礦化的過程能夠揭示自然界中各類生物礦物產生的機理,為設計和製備高...
2.2.3生物礦化中的晶體生長 2.3界面能量控制 2.3.1界面能和晶體生長 2.3.2接觸角和Young’s公式 2.3.3界面能和生物結合界面 2.3.4界面能和相轉化 2.3.5相轉化動力學控制 2.3.6晶體組裝的控制 2.4納米溶解 2.4.1溶解過程中的台階行為 2.4.2納米顆粒的穩定性 參考文獻 第3章有機基質調控生物...
(1)有機質的預組織:生物體內不溶有機質在礦物沉積前構造一個有組織的微反應環境,該環境決定了無機物成核的位置和形成礦物的功能。該階段是生物礦化進行的前提。(2)界面分子識別:在已形成的有機大分子組裝體的控制下,無機物在溶液中通過靜電力作用、螯合作用、氫鍵、范德華力等作用在有機-無機界面處成核。
《生物體礦化過程中的界面分子識別模擬研究》是依託河南師範大學,由楊林擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 本項目以一些天然蛋白質、多糖及其修飾物為超分子模板,建立不同系列的生物礦化模擬實驗體系。研究超分子模板的結構、構型和自組裝條件;認識基質自組裝與無機物結晶同時發生的界面分子識別規律,尤其是影響高級...
《生物礦化的基質調控及其仿生套用》是2006年化學工業出版社出版的圖書,作者是歐陽健明。內容簡介 本書從生物礦物的形貌和結構特徵入手,討論了生物礦化領域晶格匹配、分子模型、靜電作用、氫鍵、異相成核理論、空間定位與約束等基本原理,特別對目前生物礦化界世界公認的“有機基質調製礦化”進行了討論;論述了生物體內...
生物礦化過程 生物礦化過程,在生物體參與和調控下無機礦化物的生成過程。其機制可分為兩種:(1) 生物體代謝產物直接與細胞內、外的正離子形成礦物質,如某些藻類的細胞間文石;(2) 代謝產物在細胞干預下,與胞外基質形成生物礦物,如牙齒、骨骼中羥基磷灰石的形成。
生物誘導礦化:Biologically induced mineralization,是生物礦化的一種,區別於控制礦化,指由於生物進行生命活動時,其產生的產物,如:氨、脲酶、碳酸酐酶(CA)等作用於生物所處的培養系統,改變系統參數使局部環境中的某些離子達到過飽和從而引起的沉澱礦化。現象描述 此種情況下形成的礦物晶體與無機沉澱礦物相仿,它們...
結構和排列等特性。研究關鍵問題是有機分子對細胞-溶液以及細胞-礦物界面結構的影響。該研究將針對細胞表面礦化過程中的細胞界面的演變過程,希望通過外來的有機分子可以對細胞和磷酸鈣礦物的親和性進行人工調控,從而對生物礦化有一個更加基礎的認識,同時也期望通過細胞參與下的生物礦化發展出更高級仿生材料。
光催化因其具有反應條件溫和、能耗低、操作簡便、能礦化絕大多數有機物、可減少二次污染,且可利用太陽光作為清潔能源等諸多優勢,已廣泛套用於環境、能源、化工、生物、醫學等諸多領域,尤其在污水處理領域具有相當大的套用潛力。而多相光催化反應器的設計是光催化技術實用化過程中需要解決的焦點問題之一,其本質就是...
我們認為,通過細胞和材料的複合能夠構建出一種新型光合作用反應器而仿生礦化是重要的實現手段,其中對藍藻仿生矽礦化能力的調控是關鍵科學問題,這需要我們能夠發現並理解細胞表面與矽礦化相關的作用位點,通過生物-無機界面界面研究探索矽材料對細胞的功能化機制。該工作的特點是以藍藻的光合作用為研究對象,結合生物礦化...
β-FeOOH材料對重金屬的吸持研究,可揭示礦物材料與重金屬的界面作用機制。上述研究不僅能促進環境礦物學、化學、材料學及生物選冶技術的發展,也可拓寬環境科學的研究領域,並為進一步開展β-FeOOH等鐵的生物礦化材料的環境污染治理套用及工業套用提供理論依據。結題摘要 青年科學基金緊密圍繞項目目標,探討了四方纖...
建立原代外套膜和珍珠囊培養細胞礦化研究模型,用於研究礦化細胞分泌基質蛋白的調控機制,初步篩選出對貝殼生長和珍珠質形成起到重要調控作用的礦化細胞種類,並對其在珍珠質生物礦化中的調控作用和調控機理進行深入研究,揭示礦化細胞在珍珠質形成中的功能和作用機理,提出珍珠生產的生物學措施。
獲得“Gordon Research Conference (GRC) 高登生物礦化會議主席基金獎”。獲得“康奈爾大學人類生態學院校友研究生獎學金”。研究內容 生物和非生物界面交叉問題的探索以及相關前沿技術的開發;發展新型的生物靈感性材料,生物仿生納米技術及其在醫藥和其他重要技術領域的套用;基於分子,細胞和組織等多級別的生物靈感分子器件...
癌症早期診斷技術對高選擇性生物界面材料的設計和製備提出了難題和挑戰。受癌細胞表面微結構啟發,本項目擬基於結構匹配的原則,通過仿生礦化方法製備仿癌細胞生物界面,用來高選擇性的識別血液中微量的循環腫瘤細胞。首先,通過控制礦化溫度,時間和反應物的比例等條件,研究癌細胞表面礦化的微變規律,合成仿癌細胞生物...
高分子添加劑和蛋白質控制下的組裝及相轉變過程,模擬並理解生物分子在礦化的早期階段如何通過無定形態礦物相實現對最終的礦物晶相的調控。通過該課題的研究,我們將進一步了解生物礦化的早期調控機理,而且還可以利用無定形前驅體的可塑性,通過自組裝和相轉變這一新路線來設計製備具有各種複雜形狀生物材料。
《碳酸鈣礦物體系生物礦化模型研究》是依託中國科學技術大學,由周根陶擔任項目負責人的面上項目。中文摘要 微生物與納米尺度上的表生地質材料之間的相互作用是生物圈和地質圈之間相互作用的最重要的界面。微生物從納米地質材料中獲得無機營養元素;反之,生物過程會在地質環境中留下有機的和無機的生物作用標誌化合物。地...
(2)項目通過對生物陶瓷表面進行改性,製備了不同粗糙度、不同組分的具有不同種類表面/界面及礦化性能的材料。研究發現,①通過控制HA前驅體中矽摻雜濃度,並結合水熱預處理方法,可調控生物陶瓷表面不同直徑晶須的生長;②等離子噴塗後陶瓷表面形成了微米球狀顆粒,並附著有大量非晶相及磷酸鈣雜相納米顆粒,為構造高...
微區分析技術將被用於觀測晶體的結晶行為和探討有機-無機界面相互作用的內在機制。項目將建立最佳化的體外仿生礦化體系和提供實驗證據以加深對有機-無機界面識別的分子機制的理解。結題摘要 生物磷灰石結合肽是一類利用噬菌體展示技術淘選獲得的能特異性識別和結合於生物磷灰石礦物表面的活性肽。由於礦物結合肽常兼具礦化調...
並在PAH/(Ca,Sr2+)液態相體系中,首次通過精確調控液態相形成—固化—結晶的周期性變化,合成了規整的自組裝立體圖案。(2) 我們設計了一種簡單、高效的仿生合成中空、多孔的礦物吸附劑方法。礦化早期,添加劑促進無定形模板的生長;並在晶體過程中吸附於特定的界面,促進片狀結構的生長和組裝。最終合成的由超薄納米...
首先構建Ca-PAMAM複合體作為仿生礦化的成核模板,然後引入Ca-PO43-分層沉積方法,建立 Ca-PAMAM複合體+ PO43-體系,以牙釉質損傷模型為界面,研究常溫常壓下不同程度牙釉質損傷的礦化修復模式和修復效果,以期實現增加礦化深度和礦化程度的目的;進一步建立Ca-PAMAM複合體+ PO43- + F-體系,同時通過礦化晶體的界...
《新型嵌段共聚物的分子設計與合成及生物礦化模擬研究》是依託南京大學,由諶東中擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 模擬生物礦化,實現對無機結晶材料的成核,生長及排列過程有效調控的生物模擬合成倍受關注。本項目通過設計合成新型的雜化線形一樹狀高分子雙親水性嵌段共聚物及一系列不同鏈段長度的PMAA-b-PEO並將PMAA...
《維生素影響皺紋盤鮑貝殼生物礦化的分子機制》是依託中國海洋大學,由張文兵擔任項目負責人的青年科學基金項目。中文摘要 本項目將研究飼料中不同維生素種類和含量引起皺紋盤鮑可溶性貝殼蛋白質組成的變化,構建和篩選鮑魚外套膜cDNA文庫,找到特定貝殼蛋白質所對應的目的基因,推導貝殼蛋白質的胺基酸全序列。分析貝殼蛋白質...
(6) 國家自然科學基金項目:基於酵母細胞內腔調控合成無機納米材料的影響因素及機制研究, 2013—2016, 第二 (7) 973計畫子課題:微納米尺度下表面生物學研究,2008—2010,第三 (8) 國家自然科學基金項目:生物體礦化過程中的界面分子識別模擬研究,2000 -2002,第三 (9) 河南省基礎與前沿研究項目:可見光催化...
6. “973計畫”前期研究專項:“仿生雜化納米組裝材料的表面特性對骨缺損修復相關細胞的調控”。編號:2009CB626610。2009.4-2011.8。7.河南省重大基礎研究項目:燃料電池納米催化劑的組成和表面形態影響催化性能的機理,編號: 092300410121,2009-2011。8.國家自然科學基金項目:“生物體礦化過程中的界面分子識別模擬...
本課題的完成,豐富膜分離、表面與界面、糖生物學、仿生礦化等學科領域的內涵。 在Chem. Commun.、J. Mater. Chem.、Langmuir、J. Membr. Sci.、Macromol. Rapid Commun.、J. Phys. Chem. C、Colloids Surf. B: Biointerfaces、Sci. Rep.等期刊發表SCI收錄論文21篇,其中影響因子3.0以上論文12篇,一項工作被...
2021年11月,中國科學院廣州地球化學研究所聯合香港大學李一良教授提出太古代的氧化驅動力來源於地表廣泛存在的礦物-水界面反應。這種產氧途徑不僅支持早期微生物在氧化環境中適應進化和礦化合成,甚至可以逐漸驅動地球表層系統的氧化演進。2023年5月,海南大學熱帶作物學院教授萬迎朗及其團隊在海南東寨港國家級自然保護區...
利用液滴或微流體中的界面毛細力、流體剪下力等,以及分子間的靜電相互作用、苯環堆積等、實現了對多肽分子自組裝行為的多級調控,獲得了結構精細可控的納米螺旋,以及具有仿酶催化活性的多肽自組裝納米顆粒,相關材料可套用於手性檢測、生物催化體系,並可作為合成模板,通過仿生礦化,製備結構高度有序的無機納米材料。