基于溶致液晶水凝胶模拟生物矿化中大分子的时空效应

本项目以探索生物矿化中生物大分子的时间、空间依赖性为目的，以双亲分子在水溶液中的自组织结构为模板，转录聚合得到溶致液晶水凝胶，用于动态模拟生物矿化，通过分析敏感性因素（pH、离子强度、温度、电场）作用于凝胶体系过程中模板的行为及无机相的沉积特征，研究开放环境下无机物的受控成核、生长及终止的规律，分析模板刺激响应性与无机相沉积协同作用理论，明确生物矿化中大分子作用的多面性。所采用的溶致液晶水凝胶体系，不仅亚微结构规整，可控性强，微环境、微观自组织形式与天然生物矿化发生环境相似，更由于其多孔微通道有利于物质的迅速传输，使其对外界刺激响应迅速。使得在诱导无机物结晶的同时，耦合外界刺激，探索开放性动态环境中大分子调制下的无机物结晶成为可能。该模拟体系突破生物矿化的静态模拟，将更加准确地体现生物大分子在生物矿化中的多面性，促进生物矿化机理研究。