Molecular Dynamics Simulation of the Early Stages of Nucleation of Hydroxyapatite at a Collagen Template

分子动力学 生物矿化 成核 磷酸盐 磷灰石 分子 吸附 离子 化学 结晶学 无机化学 化学工程 计算化学 矿物学 物理化学 有机化学 工程类
作者
Neyvis Almora‐Barrios,Nora H. de Leeuw
出处
期刊:Crystal Growth & Design [American Chemical Society]
卷期号:12 (2): 756-763 被引量:70
标识
DOI:10.1021/cg201092s
摘要

We have used molecular dynamics simulations to investigate the early processes in the nucleation of hydroxyapatite at a collagen template, by immersing a triple-helical collagen molecule in a stoichiometric solution of Ca2+, PO43–, and OH– ions, where we have observed the formation of calcium phosphate clusters at the collagen template. Electrostatic attractions were prevalent between calcium ions and oxygen atoms of the glycine and hydroxyproline residues, which were the starting point for the formation of the calcium phosphate clusters. Some phosphate ions form hydrogen-bonds with the hydroxy groups of hydroxyproline residues, whereas most of the hydroxy ions stay in solution, although some become attached to calcium phosphate clusters. The observed nucleation and clustering is too early in the hydroxyapatite formation process to show differentiation between distinct hydroxyapatite surfaces. However, calculations of the interaction of a collagen peptide with the (0001) and (011̅0) surfaces of hydroxyapatite show a clear energetic preference by the peptide for adsorption at the (011̅0) surface, which suggests that in the presence of the collagen matrix the hydroxyapatite crystal would grow more rapidly in the (0001) direction and express the (011̅0) surface in the particle shape, in agreement with the observed morphology of biological hydroxyapatite.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
鲸鱼应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
Orange应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
大个应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
刚刚
julinomber2完成签到,获得积分10
刚刚
mini完成签到,获得积分10
1秒前
研友_楼灵煌完成签到,获得积分10
1秒前
goodggoodstudy完成签到,获得积分10
2秒前
芹菜完成签到,获得积分10
2秒前
Liyx123Aa完成签到,获得积分20
3秒前
point1990完成签到,获得积分10
3秒前
我爱科研发布了新的文献求助30
5秒前
aurevoir完成签到,获得积分10
5秒前
panda完成签到,获得积分10
5秒前
凶狠的璎完成签到,获得积分10
6秒前
muBai嘎嘎牛完成签到,获得积分10
6秒前
顾守完成签到,获得积分10
6秒前
cx完成签到,获得积分10
6秒前
一团毛线完成签到,获得积分10
6秒前
大模型应助Liyx123Aa采纳,获得10
6秒前
muzi完成签到,获得积分20
7秒前
跳跃的雪青完成签到,获得积分10
10秒前
赵赵完成签到 ,获得积分10
10秒前
奥斯卡完成签到,获得积分0
12秒前
王文静完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
包容诗翠发布了新的文献求助30
13秒前
13秒前
一颗橘子完成签到,获得积分10
14秒前
link发布了新的文献求助20
14秒前
忧伤的觅珍完成签到,获得积分10
15秒前
Frank完成签到,获得积分0
16秒前
dujinjun完成签到,获得积分10
16秒前
果子荆完成签到,获得积分10
16秒前
完美世界应助于生有你采纳,获得10
16秒前
lyf完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
yunsww完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
小宝完成签到,获得积分10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 540
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Materials Informatics Molecules, Crystals and Beyond A volume in Acta Materialia Book Series 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7065337
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8726936
关于积分的说明 18466948
捐赠科研通 6595249
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3125570
关于科研通互助平台的介绍 2221036
邀请新用户注册赠送积分活动 2101180