基于生物矿化的仿生策略研究

来源 :2017中国生物材料大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zwsbjh
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  生物矿化是指自然界中生物体调控无机材料形成过程从而构建生物硬组织;该过程是受到从基因到蛋白再到物理化学分子水平的多级协同控制。探索和理解各类有机基质对无机矿化的调控作用是理解生物矿化的关键,也对人们开展硬组织研究以及功能材料设计合成有着很好的借鉴和启发意义。同时受到鸡蛋和硅藻 等简单具有矿化形式的单细胞生 命形式的启发,我们还发现通过仿 生矿化手段可以将无机功能材料 结合在细胞、病毒和蛋白质上,构 建出新型的"生物—无机"复合体, 进而可以实现基于无机材料的生 物功能提升、改进乃至改变,可为 生物和医学发展提供新的策略。例 如,拥有人工矿化外壳的藻类细胞 具有更好的光合作用效率并且可以转变为生物光合产氢、针对肿瘤细胞的靶向性 矿化能够有效抑制肿瘤的生长和转移、矿化疫苗可以实现常温保存并能够规避预 存免疫 …… 这些工作表明生物矿化是一种基于无机的生物演变策略并进一步 揭示了生物矿化研究的另一面:在自然界中还存在无机材料对有机生命体系的调 控作用,使人们能更加全面地认识生物矿化并拓展其应用研究,也是一个值得关 注和亟待开发的全新领域。
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