材料生物矿化

材料生物矿化（material biomineralization），工学-材料科学与工程-生物医用材料，无机矿物晶体在体内生理环境中通过有机基质的调控成核和生长，形成具有取向组装、多级结构特征的复杂生物矿化材料的过程。通过生物矿化过程形成的材料包括骨、牙和贝壳等。调控生物矿化的有机基质包括蛋白质、糖类、脂类、有机酸等。在生物体内形成的无机矿物有磷酸钙盐、碳酸钙盐、氧化物和氢氧化物，以及钙盐、硫酸盐、硫化物等共计60余种，其中约占总数一半的是含钙的矿物，包括无定形矿物，无机晶体和有机基晶体。在生物矿化过程中，有机基质对无机矿物的形成具有重要的调控作用，包括对矿物的形貌调控、晶型调控和结晶取向调控等，使最终形成的无机矿物在晶体的形态、尺寸、晶型以及结晶取向上都具有高度的一致性和有序性，从而表现出特殊的性能，如具有极高的强度，良好的断裂韧性，减震性能及其特殊的功能。