在分子水平上研究生物矿化中的界面问题

生物矿化(biomineralization)研究的基础问题是有机基质和无机矿物界面间的相互作用以及组装过程中的无机－无机界面识别问题。本项目针对这两个问题，结合与人类健康最密切的羟基磷灰石(HAP)矿化体系开展在分子水平上的界面测量和模拟研究，通过界面的精确信息来阐述生物矿化中的识别和调控机制。研究内容主要包括：利用扫描探针显微镜(SPM)的扫描功能研究生物分子在HAP晶格上的具体作用位点；利用SPM的分子操作功能直接测量生物分子－HAP调控界面和HAP－HAP组装界面的力学谱特性；结合分子模拟手段分析SPM实验结果，构建生物矿化界面分子模型。研究可望在分子水平上获得HAP与生物调控分子(各类羧酸、氨基酸、多肽、和胶原蛋白等)在矿化界面中相互作用的精确位点、构象和结合参数，解释HAP晶体在生物纳米组装中的定向选择机理，为生物矿化的深入探索提供理论支持和新的研究方法。