Investigadores en la Universidad Tecnológica de Eindhoven (TU/e) ha mostrado por primera vez los primeros tiempos en el biomineralisation, el proceso que ése lleva a la formación de huesos, dientes y shelles del mar. Utilizaron el microscopio electrónico más moderno del mundo para capturar una imagen tridimensional de los nanoparticles que forman la base para este proceso. Los resultados proporcionan a una mayor comprensión de la formación de huesos, de dientes y de shelles. Esto crea una perspectiva de mejores materiales y procesos para la industria, sobre la base de la naturaleza. Las conclusión ofrecidas como la noticia de portada para la Ciencia del gorrón científico el viernes 13 de marzo.
Los investigadores, llevados por el Dr. Nico Sommerdijk del laureado de Vidi, manejaron a los pequeños atados de la imagen, con un diámetro de 0,7 nanómetros, en una solución del carbonato de calcio, (la materia prima de shelles, por ejemplo). Eran el primera para mostrar que estos atados, conteniendo no más que cerca de diez iones, eran el comienzo del proceso del incremento del cual el biomineral cristalino se forma final.
Para hacer esto, utilizaron el extremadamente de alta resolución de un microscopio electrónico especial, la Compañía de FEI cryoTitan. El equipo fue detectado con la ayuda de una concesión de Inversión Grande del NOW para la Universidad de TU/e y de Maastricht. Permitió que fueran el primer en su campo para ver cómo los atados nucleated en nanoparticles más grandes, no estructurados con un diámetro medio de cerca de 30 nanómetros.
la proyección de imagen tridimensional reveló que una superficie orgánica introducida por los investigadores permitió que estos nanoparticles crecieran en partículas más grandes, en las cuales las áreas cristalinas se podrían formar más adelante, con la estructuración de los iones. Los investigadores de TU/e demostraron un segundo papel de la capa orgánica: dirigió muy exacto la dirección en la cual el mineral podría crecer en un biomineral maduro. En un futuro próximo esperan mostrar que el mecanismo que han descubierto también se aplique a la formación de otros biominerals cristalinos, y quizás incluso a otros materiales inorgánicos.
Esto es importante para la investigación en el incremento de huesos y del material substituto del hueso. El trabajo se pudo también utilizar en nanotecnologÃa, para dirigir el incremento de nanoparticles igual que aparece suceso en naturaleza: con una interacción sutil de materiales orgánicos e inorgánicos.
Sobre el biomineralisation
Biomineralisation es la formación de materiales inorgánicos en un ambiente biológico, familiar de los huesos, de los dientes y de los shelles. La formación del mineral es dirigida muy exacto aquí por las biomoléculas orgánicas especializadas, tales como azúcares y proteínas. Mientras Que los mecanismos subyacentes han sido de largo un tema del estudio, todavía hay muchos misterios en los detalles de este proceso.
Una estrategia común seguida es utilizar los estudios “biomimetic”, donde el proceso del biomineralisation se imita con un sistema simplificado en el laboratorio. Esto permite que las partes individuales del proceso de la mineralización sean estudiadas.
Usando esta aproximación, así como el microscopio electrónico mencionado anteriormente, el grupo de la investigación de Sommerdijk en la Facultad de TU/e de Tecnología Química manejó capturar imágenes de los primeros tiempos de este tipo de reacción biomimetically llevada de la mineralización. Nico Sommerdijk emprendió este trabajo con una concesión de Vidi de ahora en adelante que El equipo del cryoTEM fue financiado en parte con una concesión de Inversión Grande del NOW.