| 科学家发现生物分子能加速晶体生长 |
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| 教育部科技发展中心 2006-12-08 |
从宝石到晶体管,晶体存在于我们生活的各个地方。晶体也是包括贝壳和我们的牙齿、骨头等所有生物骨架的构成物。一个重要的问题是生物体是怎样形成这些生物矿物晶体,控制其生长速度并在得到精确地尺寸时停止生长的。由于不明原因,这个过程可能会失去控制,形成不应有的生长,得到如肾结石的结晶。
在12月4号的《Proceedings of the National Academy of Sciences》在线版中,维吉尼亚理工大学的博士后Selim Elhadj和Patricia Dove教授报道发现了生物体分子控制晶体生长的化学过程。他们同Lawrence Livermore国家实验室的James De Yoreo与费城儿童医院的John Hoyer合作在生长生物矿物的组织内发现了一些生物分子能够加速方解石的结晶过程。而且,他们还发现,晶体的生长速度与这些生物分子的电荷与亲水性有关。他们的结果得到了里程碑式的结论:通过分别控制电荷与亲水性,这些生物分子能够加速晶体生长。
这项新的结果预言了氨基酸、肽链对晶体生长的促进能力,并解释了最近报道的从鲍鱼壳提取出的自然蛋白的极大的晶体生长促进作用。
他们的发现增加了人们对蛋白质等生物分子的重新排布局部水分能影响许多生物系统的知识。目前,人们知道至少这个重建过程会影响晶体的生长。
这个发现不仅增加了我们对生物体形成确定形状的生物矿物的理解,还能够解释在一些古老化石上环境和气候条件的影响。并且,利用这些知识,我们有希望能够有一天发明出能够同大自然数百万年演化形成的贝壳、牙齿相媲美的人造材料。 |
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