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
rx发布了新的文献求助10
1秒前
刻苦碧彤发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
怕黑的白玉完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
望除完成签到,获得积分0
4秒前
cryjslong完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
7秒前
zzk发布了新的文献求助10
7秒前
粥粥发布了新的文献求助10
7秒前
LSL丶完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
123发布了新的文献求助10
8秒前
面壁思过举报cheng求助涉嫌违规
9秒前
DOODBYE发布了新的文献求助10
10秒前
可爱的函函应助LSL丶采纳,获得10
10秒前
10秒前
Lucas应助怕黑的白玉采纳,获得10
11秒前
so发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
曹丞相好可爱完成签到,获得积分10
12秒前
rick3455发布了新的文献求助30
14秒前
14秒前
111发布了新的文献求助10
14秒前
小梁完成签到,获得积分10
15秒前
wjwqz完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
ste完成签到,获得积分10
15秒前
地球发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
情书发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
小蘑菇应助123采纳,获得10
16秒前
文章发布了新的文献求助10
16秒前
没烦恼有头脑完成签到 ,获得积分10
17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
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
全员动态考核,锚定高质量发展:读懂同济大学教师人事改革新政的深层价值 900
Health Psychology 800
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
Römisch-Germanische Forschungen 500
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 7595117
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9171915
关于积分的说明 19633622
捐赠科研通 7172514
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3267793
关于科研通互助平台的介绍 2432577
邀请新用户注册赠送积分活动 2260816