导　　师： 崔福斋

学科专业： H05

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 清华大学

摘　　要： 通过红外光谱分析研究了胶原矿化过程中磷酸钙晶体的成核位点，首次发现除了以前报道的羧基(-COOH)外，胶原表面的羰基(＞C=O)是另外一类成核位点。通过比较胶原，胶原/CA2+和胶原/磷酸钙复合物的红外光谱，显示出矿化后胶原的酰胺Ⅰ，Ⅱ和Ⅲ带的峰强度都显著减小。酰胺Ⅰ带的峰强度降低表明C=O伸缩振动的受阻。而且，酰胺Ⅰ带的峰位随胶原矿化程度的加强而逐渐的红移，这表明在矿化过程中羰基和钙离子之间的新的化学作用的形成。 通过矿化胶原纳米纤维的自组装制备了具有设计的分级结构的复合物，模仿细胞外基质。胶原纤维由胶原三股螺旋分子自组装形成。羟基磷灰石生长在胶原纤维表面，其晶体学C轴平行于胶原纤维长轴方向。矿化的胶原纤维互相平行排列形成矿化的胶原纤维束。通过传统的透射电镜和高分辨透射电镜技术首次证实这种新的胶原和羟基磷灰石复合物的多级自组装结构。 目前生物矿化研究主要目标是理解有机物参与的控制过程，以及生物矿化和无机矿化的差别。但是大部分的研究主要集中在有机分子控制下无机晶体的成核和生长，几乎没有研究关注矿化过程中的有机分子的状态。该文首次报道了胶原矿化过程中构象改变的实验证据。通过圆二色谱实时监测胶原矿化过程中胶原的二级构象，显示出胶原构象的改变。 通过紫外分光光度计研究胶原/磷酸钙体外矿化体系，在浊度监测中采用更短的采样间隔首次发现初始矿化中存在一个凝胶化过程。激光光散射强度随反应时间的变化也遵循与浊度变化相同的规律。在凝胶化点，胶原构象迅速改变，同时无定形的磷酸钙相变成结晶很好的DCPD。凝胶化现象在生物体内的矿化过程中都普遍存在，因此，胶原/磷酸钙凝胶化机理的研究，对研究人体内的自然生物矿化机理，有十分重要的意义。

关 键 词： 生物矿化 分级自组装 构象变化 相变 凝胶化

分 类 号： [TB39 O781]

领　　域： [一般工业技术] [理学]