科学家们通过控制钙化生物的生长过程来制造仿生材料
科学家利用浮游生物作为天然生物反应器来制造磁性方解石纳米复合材料。
钙基生物矿物包括磷酸钙和碳酸钙已发现生物医学用途,因为它们具有生物相容性和可生物降解性。纳米颗粒可以增强和调整这些材料的性能,但在实验室中合成具有理想性能的生物矿物是棘手的。
生物体的运转不平衡,这使它们对自我组装过程有高度的控制。与其试图模仿自然,Guiseppe Falini来自意大利博洛尼亚大学的他和他的同事们借用了被称为有孔虫的单细胞海洋生物的自然生长过程来制造仿生方解石。
有孔虫用海水沉淀的方解石建造骨架。它们将海水内化到细胞内的大液泡中,并提高这些液泡的pH值,增加碳酸盐浓度,推动生物矿化。Falini和他的团队想知道海水中的添加剂是否也会包含在方解石骨架中。
为了验证这一点,他们培养了有孔虫Amphistrigina lessoni在…面前荧光磁性纳米颗粒。使用扫描共聚焦显微镜很容易确认这些纳米颗粒包含在矿物结构中。
研究小组表示,这种概念验证可以扩展到不同的生物体和纳米颗粒。
参考文献
G Magnabosco等,板牙。水平的。, 2019, doi:10.1039 / c9mh00495e
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