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Biomimetische Fluorapatit-Gelatine-Nanokomposite Vorstrukturierung von Gelatine-Matrices durch Ionenimprgnierung und Auswirkungen auf die Formentwicklung.

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Angewandte
Chemie
Morphogenese (1)
DOI: 10.1002/ange.200503610
Biomimetische Fluorapatit-Gelatine-Nanokomposite: Vorstrukturierung von Gelatine-Matrices
durch Ionenimprgnierung und Auswirkungen auf
die Formentwicklung**
Harald Tlatlik, Paul Simon, Agnieszka Kawska,
Dirk Zahn und Rdiger Kniep*
Im Zuge von Osteogenese[1] und Dentinogenese[2] in Vertebraten bilden sich hierarchisch strukturierte Nanokomposite
als Funktionsmaterialien (Knochen, Z#hne) aus Apatit und
Proteinen (Kollagen). Dabei besteht eine enge Strukturkorrelation zwischen den zu Fibrillen angeordneten tripelhelicalen Kollagenmolek+len und den Nanoapatit-Kristalliten,
die in den Zwischenr#umen von aufeinanderfolgenden Tripelhelices nukleiert werden und mit ihren hexagonalen
(c-)Achsen parallel zur L#ngserstreckung der Fibrillen
wachsen.[3, 4] Dieser Vorgang der Biomineralisation ist in lebenden Systemen nat+rlich an Stoffwechsel und Zellaktivit#ten gebunden und steht damit auf einer sehr hohen Stufe
der Komplexit#t.[5] In unseren experimentellen Anordnungen
gelangen wir zu weniger komplexen Systemen, indem wir auf
„Leben“ im Sinne von Zellaktivit#ten verzichten und unl7sliches Kollagen gegen l7sliche Gelatine (denaturiertes Kollagen) ersetzen. Der letztgenannte Punkt ist wichtig, da auf
diese Weise die Beweglichkeit der Makromolek+le im Gelatine-Gel gew#hrleistet ist, sodass bei Prozessen der Selbstorganisation auch Umorientierungen m7glich sind. Die Komponente Apatit wird dem System in Form w#ssriger L7sungen
der ben7tigten Ionen zugef+hrt. So diffundieren Phosphat/
Fluorid-L7sungen und Calcium-L7sungen im Gegenstrom in
ein Gelatine-Gel.
Vor etwa zehn Jahren haben wir erstmals +ber einen
fraktalen Wachstumsmechanismus von in Gelatine-Matrices
gewachsenen Fluorapatit-Aggregaten berichtet.[6] In nachfolgenden Arbeiten konnte gezeigt werden, dass die Untereinheiten der Aggregate auf der Nanoskala strukturiert sind[7]
und dass tats#chlich ein organisch-anorganisches Komposit
vorliegt, das etwa 2.3 Gew.-% Gelatine enth#lt,[8] ein Anteil,
der auch in reifem Zahnschmelz gefunden wird.[9] Da bereits
fr+h vermutet wurde,[10] dass dem zentralen Bauelement der
fraktalen Aggregate (einem perfekt ausgebildeten, elongierten hexagonalen Prisma mit einem Aspektverh#ltnis zwischen 3:1 und 4:1) eine besondere Bedeutung bei der biomimetischen Morphogenese zukommt, wurden hochaufl7-
[*] Dipl.-Ing. H. Tlatlik, Dr. P. Simon, Dipl.-Chem. A. Kawska,
Dr. D. Zahn, Prof. Dr. R. Kniep
Max-Planck-Institut f/r Chemische Physik fester Stoffe
N2thnitzer Straße 40, 01187 Dresden (Deutschland)
Fax: (+ 49) 351-46460-3002
E-mail: kniep@cpfs.mpg.de
[**] Wir danken dem Fonds der Chemischen Industrie f/r großz/gige
F2rderung dieser Arbeit.
Angew. Chem. 2006, 118, 1939 –1944
2006 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim
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sende Transmissionselektronenmikroskopie(TEM)-Untersuchungen durchgef+hrt.[11] Als Ergebnis resultiert f+r die zentralen hexagonal-prismatischen Keime eine Fluorapatit-Gelatine-Nanokomposit-Gberstruktur, in der Nanoapatit-Kristallite mit ausgepr#gter Mosaikstruktur an zentrale Gelatinemolek+le so angebunden sind, dass ihre hexagonalen
(c-)Achsen parallel zur L#ngsstreckung der Makromolek+le
orientiert sind. Eine gleichzeitig beobachtete (diffuse) Gberstruktur mit einer Periodizit#t von etwa 5 nm (und Vielfachen
davon) spiegelt die dichte Packung der NanokompositKompartimente wider. Die Gelatinemolek+le steuern also
die Kompositbildung und Informations+bertragung auf der
Nanoskala. Zusammenfassend wird die hierarchische Architektur und Realstruktur der Nanokomposit-Keime als Modellsystem f+r Teilschritte in der Dentino- und Osteogenese
diskutiert.[12]
Ph#nomenologische Details der fraktalen Morphogenese
der Fluorapatit-Gelatine-Aggregate sind auch unter materialchemischen Aspekten vorgestellt worden.[13] In einer interessanten neueren Arbeit[14] finden das Fluorapatit-GelatineKomposit und seine Morphogenese (Formentwicklung) unter
dem Aspekt der Bildung und Existenz von „Mesokristallen“
Ber+cksichtigung. Zur Verdeutlichung der Komplexit#t,
Selbst#hnlichkeit und fraktalen Musterbildung der sich hierarchisch entwickelnden Fluorapatit-Gelatine-Nanokomposite ist in Abbildung 1 ein repr#sentatives Beispiel eines
Halbhantelaggregats (großes Bild) zusammen mit einem in
Aufspaltung befindlichen Keim gezeigt. Diese biomimetische
Formentwicklung geht weit +ber die von rein anorganischen
Mineralen bekannten Garbenb+ndel, Hanteln und Sph#rolithe (Ontogenese von Mineralen)[15] hinaus und hat ihren
Ursprung in der intrinsischen Nanostrukturierung.
Abbildung 1. SelbstAhnlichkeit und fraktale Musterbildung beim
Wachstum von Fluorapatit-Gelatine-Nanokompositen (Rasterelektronenmikroskopie(REM)-Aufnahmen). Großes Bild: Halbhantelaggregat
mit Blick entlang der zentralen Keimachse. Kleines Bild: Zentraler
Keim mit beginnenden Auswachsungen („kleine“ Hantel). Bemerkenswert ist, dass ausgehend vom zentralen Keim („kleine“ Hantel) an
jede HAlfte des sich entwickelnden Kugelaggregats („große“ Hantel)
lediglich die Information „Keule“ weitergegeben wird.
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Die experimentellen Bedingungen f+r das Wachstum der
Fluorapatit-Gelatine-Nanokomposite nach dem Gegenstromdiffusionsprinzip sind bereits im Detail beschrieben
worden[6, 8, 10, 16] und gelten unver#ndert auch f+r diese Arbeit.
Veranlasst durch neuere Untersuchungen zur Diffusion von
Calcium- und Phosphat-Ionen in Gelatine-Gele sowie zum
Einfluss von Fluorid auf die Morphologie von Calciumphosphat-Gelatine-Kompositen[17] haben wir uns nochmals mit
den periodischen Kompositbildungszonen (Liesegangschen
B#ndern) im Gelatine-Gel besch#ftigt. Dabei werden P-, Mund C-B#nder unterschieden (P: in unmittelbarer N#he zur
Phosphat/Fluorid-Quelle; C: in unmittelbarer N#he zur Calcium-Quelle; M: dazwischenliegende, mittlere B#nder). Wir
haben nun festgestellt, dass der von uns bereits beschriebene
fraktale Wachstumsmechanismus (siehe auch Abbildung 1)
bevorzugt in den P- und M-B#ndern abl#uft, w#hrend in den
C-B#ndern ein Mechanismus nach dem F#cherprinzip vorherrscht. Zur schnelleren Unterscheidung und besseren Orientierung sind die entsprechenden Abbildungen in dieser
Arbeit blau (fraktaler Mechanimus) oder rot (f#cherartiger
Mechanismus) umrandet. Beide Mechanismen beginnen mit
hexagonal-prismatischen Keimen und entwickeln sich +ber
Hantelzust#nde zu Kugeln, sind also nur dann leicht zu unterscheiden, wenn die spezifischen morphologischen Kriterien auch tats#chlich erkannt worden sind.
In Abbildung 2 sind die Morphogenesen (rot: f#cherartig,
C-B#nder; blau: fraktal, P- und M-B#nder) in sechs aufeinanderfolgenden Wachstumsstadien gegen+bergestellt. Die
entscheidenden Unterschiede der beiden Serien sollen
anhand der roten (f#cherartigen) Abfolge beschrieben
werden: Der zentrale hexagonal-prismatische Keim weist mit
einem Aspektverh#ltnis von etwa 2:1 einen gestauchten (gedrungenen) Habitus auf. F#cherartige Auf- bzw. Auswachsungen haben ihren Ursprung an einer gemeinsamen zentralen Ebene senkrecht zur hexagonalen Achse des Keims. Die
neu hinzukommenden Einheiten sind keilf7rmig ausgebildet,
und der Durchmesser ihrer Basisfl#chen vergr7ßert sich mit
zunehmender Wachstumsdauer (kleine Mffnungswinkel der
„vermeintlichen“ Prismenfl#chen gegen die zentrale Achse).
Dieser Befund l#sst bereits auf einen radialstrahligen inneren
Aufbau der Einzelindividuen schließen, wie sp#ter auch in
TEM-Bildern gezeigt wird (Abbildung 4). Alle auf- bzw.
auswachsenden Individuen sind von ebenen Fl#chen und geraden Kanten begrenzt; gekr+mmte oder gebogene Formen,
wie sie in biologischen Systemen oder auch in der fraktalen
Reihe (blau umrandete Bilder) charakteristisch sind, treten
nicht auf. Hantel- und Kugeloberfl#chen sind durch eine
grobe hexagonale Parkettierung (Basisfl#chen der Einzelindividuen) gepr#gt. In der fraktalen Reihe werden dagegen die
Oberfl#chenstrukturen der Hanteln und Kugeln immer kleiner. Die im Endstadium gebildeten (eingeschn+rten) Kugeln
der f#cherartigen Reihe sind in ihrem Inneren auch um die
„Verwachsungsebene“ vollst#ndig ausgef+llt, w#hrend in der
fraktalen Reihe ein torusf7rmiger Hohlraum um den zentralen Keim[6, 8, 10, 16, 17] resultiert. Damit unmittelbar verbunden
ist die Beobachtung, dass in der fraktalen Reihe (siehe blaue
Doppelpfeile in Abbildung 2) in allen Wachstumsstadien ein
zentraler „freier“ Steg erhalten bleibt (im Unterschied zur
Verwachsungsebene in der f#cherartigen Reihe; siehe rote
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Abbildung 2. Morphogenesen (REM-Aufnahmen) von Entwicklungsstadien 1–6 in den fAcherartigen (rot) und fraktalen (blau) Wachstumsreihen
von Fluorapatit-Gelatine-Nanokompositen.
Pfeile in Abbildung 2). Zusammenfassend lassen sich die
beiden Formentwicklungen (f#cherartig und fraktal) wie folgt
charakterisieren: „Kristallographisch (gerade, hart) bzw.
biologisch (gebogen, weich).“
Die Anlagen zur Informations+bertragung und Formentwicklung sollten f+r beide Wachstumsreihen bereits in den
zentralen Keimen enthalten und in den beginnenden Aufbzw. Auswachsungszust#nden (siehe etwa die Entwicklungsstadien 2 in Abbildung 2) besonders gut zu erkennen sein. F+r
die fraktale Reihe (blau) haben wir durch TEM-Untersuchungen festgestellt, dass der Ursprung der Entwicklung
neuer Generationen tief im Inneren eines Individuums liegt,
selbst wenn es #ußerlich lediglich schwache Anzeichen f+r
Auf- bzw. Auswachsungen zeigt. Es wurde daher klar, dass f+r
die fraktale Reihe besser von Auswachsungen (und nicht von
Aufwachsungen) zu sprechen ist, wie in Abbildung 3 (oben
rechts) zu sehen ist. Der urspr+ngliche Keim (also Stadium 1
in Abbildung 2) ist dabei kleiner als der zentrale (orangefarben umrandete) Bereich in Abbildung 3, und die sich entwickelnden neuen Generationen dr#ngen wie eine sich 7ffnende
Bl+te aus dem Individuum heraus. Diese gebogenen Formen
gehen einher mit dem Verlauf von Gelatinefibrillen, die die
„neuen“ Individuen zu begrenzen scheinen. Es k7nnte allerdings auch sein, dass der sich (dreidimensional!) 7ffnende
Fibrillenkegel den fraktalen Aufspaltungsmechanismus steuert. Dies entspr#che einer neu hinzukommenden Qualit#t der
Selbstorganisation im Sinne von Hierarchie, ginge also +ber
die intrinsischen Eigenschaften der hexagonal-prismatischen
Keime mit Nanokomposit-Gberstruktur[11, 12] hinaus, und ist
derzeit Gegenstand intensiver Untersuchungen.
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Abbildung 3. TEM-Aufnahmen eines in Aufspaltung befindlichen Fluorapatit-Gelatine-Nanokompositindividuums (Stadium 2 in Abbildung 2)
aus der fraktalen Reihe (blau). PrAparation der Schnitte durch FIB (fokussierter Ionenstrahl). Die weißen Pfeile geben die Richtung der hexagonalen (c-)Achse des zentralen Keims an. Kleines Bild: Ibersicht des
Aufspaltungsbereichs mit „bl/tenartigem“ HerausdrAngen neuer Generationen. Großes Bild: gekr/mmter Verlauf von Gelatinefibrillen in
Richtung der auswachsenden Generationen.
Im Unterschied zur fraktalen Wachstumsreihe und den
eher biologisch anmutenden, weichen und gebogenen
Formen erscheint die f#cherartige Morphogenese eher kristallographisch gepr#gt, mit geraden und harten Konturen.
Tats#chlich ist nach TEM-Untersuchungen (Abbildung 4) die
organische Komponente des Komposits von Steifheit bzw.
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Abbildung 4. TEM-Aufnahmen eines in Aufspaltung befindlichen Fluorapatit-Gelatine-Kompositindividuums (Stadium 2 in Abbildung 2) aus
der fAcherartigen Reihe (rot). PrAparation der Schnitte durch Ultramikrotom-Technik. Kleines Bild: Ibersicht des fAcherartig wachsenden Individuums. Großes Bild: vergr2ßerte Ansicht der keilf2rmig ausgebildeten Einzelindividuen. Die mit kleinen Lffnungswinkeln sichtbaren,
fAcherartig angeordneten Punktreihen in den Einzelindividuen reprAsentieren die organische (calcifizierte) Komponente (Gelatine) des
Komposits.
der Kollagenmolek+le bilden, wenngleich eindeutige Belege
f+r diese Annahme fehlen. Dieser Frage haben wir uns nun im
Zusammenhang mit der biomimetischen Morphogenese der
Fluorapatit-Gelatine-Komposite in den Calcium-nahen B#ndern gewidmet, da auch hier eine Versteifung der Gelatinemolek+le durch Calciumbeladung angenommen werden
kann. Die Fragestellung war gleichzeitig geeignet, erneut die
Haltbarkeit unseres Konzeptes zu +berpr+fen, ein eng verwandtes Modellsystem zur Untersuchung von Teilschritten
der Osteo- und Dentinogenese zur Verf+gung zu haben.
Mit Methoden der atomistischen Computersimulation
wurde von uns untersucht, wie ein Calcium- oder PhosphatIon in w#ssriger L7sung mit einem Gelatinemolek+l wechselwirkt und welche Auswirkungen daraus auf die Formentwicklung des tripelhelicalen Proteins resultieren. Die Faserproteine wurden dabei durch ein atomistisches Modell von
drei (Gly-Pro-Hyp)12-Polypeptidstr#ngen beschrieben, deren
Wechselwirkungen mit den Ionen und den umgebenden
Wassermolek+len durch empirische Potentialfunktionen berechnet wurden.[21, 22] Mithilfe eines k+rzlich entwickelten
Algorithmus zur Bestimmung m7glicher Adsorptionsstellen[23, 24] konnte aus 100 unabh#ngigen numerischen Aggregationsexperimenten eine kleine Zahl charakteristischer
Anlagerungspositionen isoliert werden. Diese unterscheiden
sich drastisch bez+glich der eingelagerten Ionenspezies. Die
Calcium-Ionen bilden ionische Bindungen mit den Sauerstoffatomen der Carbonylgruppen des tripelhelicalen Polypeptids und mit den Seitengruppen der Prolin- oder Hydroxyprolinreste (Abbildung 5). Obwohl es dabei zur Spaltung
von Wasserstoffbr+cken zwischen den einzelnen Peptidstr#ngen des tripelhelicalen Faserproteins kommt, resultiert
nur eine sehr lokale Konformations#nderung des Proteins,
w#hrend die +bergeordnete gestreckte Struktur der Tripelhelix keine Ver#nderungen aufweist. Dieser Befund steht in
unmittelbarem Gegensatz zur Wechselwirkung mit PhosphatIonen. Die Phosphat-Ionen bilden zwei bis drei Wasserstoffbr+cken mit den Seitengruppen des Hydroxyprolins und
vereinzelt auch mit einer der Aminogruppen. Bei einer An-
Rigidit#t gepr#gt. Die Gelatinefibrillen verlaufen gestreckt
und ohne Richtungs#nderung durch das jeweilige Kompositindividuum. Sie scheinen f+r jedes Individuum von einem
zentralen Ursprung auszugehen und orientieren sich f#cherartig mit nur kleinen Mffnungswinkeln. Die Ursachen hierf+r
bleiben noch ungekl#rt, da die Struktur der zentralen Verwachsungsebene im Detail noch nicht untersucht wurde. Wie
auch im Falle des fraktalen Wachstums (Bruchfl#che eines
Keims) liegt eine ausgepr#gt radiale Strukturierung der Verwachsungsebene vor.
Da die beiden Reihen der Formentwicklung
(f#cherartig, gerade, hart und biologisch, gebogen,
weich) offensichtlich mit der Positionierung ihrer
Entstehungsbereiche bei den Gegenstromdiffusionsexperimenten in Gelatine-Gel-Matrices verbunden sind (C-B#nder bzw. P/M-B#nder), liegt es
nahe, an Vorstrukturierungseffekte bei der Gelatine zu denken. So k7nnten die Unterschiede in den
Morphogenesen davon abh#ngen, ob das GelatineGel zun#chst mit Calcium- oder Phosphat-Ionen
impr#gniert (beladen) wurde.
Neuere Rasterkraftmikroskopie(AFM)-Untersuchungen zur Bildung von Mikrorissen in KnoAbbildung 5. Links: tripelhelicales Polypeptidmodell einschließlich einer mindeschen und ihren Ausheilungsprozessen sowie zum
tens 1.2 nm dicken Solvatumgebung (ca. 5000 Wassermolek/le) und eines adsorZug(Ausdehnungs)-Verhalten
von
Kollagen
bierten Calcium-Ions (dunkelblau). Die gelben Streifen markieren jeweils den Verzeigen,[18–20] dass die organische Matrix in Gegenlauf der drei PeptidstrAnge des Faserproteins. Mitte: Simulationsmodell ohne Solwart von Calcium-Ionen grunds#tzlich versteift
vath/lle. Rechts: Ausschnittvergr2ßerung der Adsorptionsstelle. Calcium bildet iowird. Dieser experimentelle Befund wird darauf
nische Bindungen (violette Linien) zu Sauerstoffatomen des Proteins (dCa···O zur+ckgef+hrt, dass sich ionische Bindungen zwi2.3 O) und einigen Wassermolek/len (gr/n hervorgehobener Sauerstoff, dCa···O schen den Calcium-Ionen und geladenen Gruppen
2.7 O). H weiß, O rot, C grau, N hellblau, Ca dunkelblau.
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Seite der Reaktionszelle eingesetzten Natrium-Ionen keinen
Einfluss auf die Gelatinemolek+le. Die Fluorid-Ionen assoziieren nach unseren molekulardynamischen Untersuchungen +ber jeweils eine einzelne Wasserstoffbr+cke, allerdings
ohne signifikanten Effekt auf die tripelhelicale Anordnung
der Faserproteine.
Die Ergebnisse der Computersimulationen untermauern also unmittelbar die experimentellen
Befunde der Formentwicklungen in der f#cherartigen und der fraktalen Reihe der Fluorapatit-Gelatine-Komposite. Wir haben damit zeigen k7nnen,
dass nicht nur die unmittelbare Wechselwirkung der
anorganischen Komponente (Nanoapatit) mit der
organischen Komponente (Gelatine) die selbstorganisierte Musterbildung bestimmt, sondern dass
auch der „Vorgeschichte“ der organischen Matrix
entscheidende Bedeutung zukommt. Die Effekte
k7nnen sich nat+rlich +berlagern, und so finden wir
in der Gelatine-Gel-Matrix (bevorzugt in den
mittleren Bereichen) auch die Gbergangszust#nde
Abbildung 6. Wie Abbildung 5, jedoch mit Anlagerung eines Phosphat-Ions. Der
zwischen f#cherartigem und fraktalem Wachstum,
besseren Sichtbarkeit halber wurden nur die Wasserstoffbr/cken zwischen dem
wie in Abbildung 7 dargestellt ist. Dabei spielen
Phosphat-Ion und dem Faserprotein (dO···H 1.3 O) durch violette Linien hervorgehoben. Obwohl drei Hydroxyprolin-Phosphat-Br/cken vorliegen, sind nur zwei
selbstverst#ndlich auch der jeweilige Entwickder drei StrAnge der Tripelhelix an der Bindungssituation beteiligt. Diese Ungleichlungszustand der Aggregate und die Diffusionsgeheit f/hrt zu einer Stauchung des Faserproteins auf der rechten Seite, wAhrend die
schwindigkeit der Ionen in die Gel-Matrix eine
linke Seite weniger betroffen ist. So entsteht eine „Verbiegung“ des zuvor geRolle (Calcium-Ionen diffundieren schneller als die
streckten Polypeptids. H weiß, O rot, C grau, N hellblau, P violett.
Phosphat-Ionen). Dies gilt es n#her zu untersuchen.[25] Entscheidender ist aber sicher, der TriebAnlagerung eines PO43 -Ions illustriert. Durch die Bildung
von drei Wasserstoffbr+cken resultiert eine lokale Verkr+mmung des Faserproteins, die eine globale Verbiegung der
zuvor gestreckten Anordnung der Tripelhelix zur Folge hat.
Untersuchungen zur Aggregation von HPO42 -Ionen zeigten
ebenfalls eine laterale Anlagerung mit Tendenz zur Deformierung des Polypeptids.
Bei den Gegenstromdiffusionsexperimenten kommen die
Gelatinemolek+le auf der Seite des C-Bandes zun#chst mit
Calcium-Ionen (und Chlorid-Ionen) in Kontakt, w#hrend die
Phosphat-Ionen erst sp#ter dorthin gelangen. Es kann daher
davon ausgegangen werden, dass bereits vor der eigentlichen
Nukleation von Nanoapatit eine große Zahl von CalciumIonen in das Faserprotein eingelagert werden. Die ChloridAbbildung 7. REM-Aufnahmen von HantelzustAnden (Stadium 3 in AbIonen bleiben in L7sung und nehmen keinen merklichen
bildung 2) der fAcherartigen (rot) und fraktalen (blau) WachstumsreiEinfluss auf die „Vorstrukturierung“ der Gelatinemolek+le.
hen von Fluorapatit-Gelatine-Kompositen sowie IbergangszustAnde
Die elektrostatische Abstoßung der in die Tripelhelices
(gelb) mit unterschiedlich ausgeprAgten Hantelstegen und hexagonaeingelagerten Calcium-Ionen beg+nstigt eine gestreckte Anlen Parkettierungsmustern auf den HanteloberflAchen.
ordnung der Faserproteine und f+hrt somit zu deren Versteifung. Im Unterschied dazu konkurriert auf der Seite des PBandes der versteifende Einfluss der elektrostatischen Abkraft f+r das „symmetrische“ Keim-Hantel-Kugel-Wachstum
stoßung der angelagerten Phosphat-Ionen mit dem verbieder Fluorapatit-Gelatine-Nanokomposite auf die Spur zu
genden Effekt, der aus der Wechselwirkung der einzelnen
kommen. Hier k7nnte ein grunds#tzliches „Geheimnis“ der
Phosphat-Ionen mit dem Faserprotein resultiert. Die AnMusterbildung bei nanostrukturierten Biomineralen liegen.
nahme liegt nahe, dass diese beiden Ph#nomene mit gegenDiesem versuchen wir mit Methoden der Elektronenholos#tzlicher Wirkung zu einer betr#chtlichen konformeren
graphie n#her zu kommen.[26]
Komplexit#t f+hren und so eine große Vielfalt von Anordnungsm7glichkeiten, d. h. eine vergleichsweise h7here Flexibilit#t entsteht.
Eingegangen am 12. Oktober 2005,
Analog zu den Chlorid-Ionen zeigen auch die als Gegenver#nderte Fassung am 25. November 2005
ionen zu den Phosphat- und Fluorid-Ionen auf der anderen
Online ver7ffentlicht am 22. Februar 2006
lagerung +ber nur wenige Wasserstoffbr+cken hat das laterale
Phosphat-Ion nur einen geringen Einfluss auf die Struktur des
Faserproteins. In etwa 50 % der durchgef+hrten Simulationen
f+hrte die Adsorption jedoch zu einer starken Deformation
des Polypeptids. Ein deratiger Fall ist in Abbildung 6 f+r die
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Kompositmaterialien · Molek/ldynamik · Morphogenese
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[25] Diffusionsgeschwindigkeiten/Diffusionskoeffizienten von Calcium- und Phosphat-Ionen in Gelatine-Gel-Matrices werden
momentan untersucht. Mit der derzeit verwendeten einfachen
Anordnung zur Gegenstromdiffusion[6,8,10,16] sind Messungen der
7rtlichen und zeitlichen Entwicklung von Ionenkonzentrationen
und pH-Werten nicht m7glich. Wir kompensieren dieses (noch)
bestehende Problem mit konstant gehaltenen Reaktionsparametern.
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