亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

A molecular view of peptoid-induced acceleration of calcite growth

方解石 扁桃体 化学 生物矿化 结晶 等温滴定量热法 碳酸盐 碳酸钙 成核 化学工程 矿物学 有机化学 物理化学 生物化学 工程类
作者
Mingyi Zhang,Ying Chen,Chunhui Wu,Renyu Zheng,Ying Xia,Emily G. Saccuzzo,Thi Kim Hoang Trinh,Evan Angelo Quimada Mondarte,Elias Nakouzi,Behzad Rad,Benjamin A. Legg,Wendy J. Shaw,Jinhui Tao,James J. De Yoreo,Chun‐Long Chen
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [Proceedings of the National Academy of Sciences]
卷期号:121 (45)
标识
DOI:10.1073/pnas.2412358121
摘要

The extensive deposits of calcium carbonate (CaCO 3 ) generated by marine organisms constitute the largest and oldest carbon dioxide (CO 2 ) reservoir. These organisms utilize macromolecules like peptides and proteins to facilitate the nucleation and growth of carbonate minerals, serving as an effective method for CO 2 sequestration. However, the precise mechanisms behind this process remain elusive. In this study, we report the use of sequence-defined peptoids, a class of peptidomimetics, to achieve the accelerated calcite step growth kinetics with the molecular level mechanistic understanding. By designing peptoids with hydrophilic and hydrophobic blocks, we systematically investigated the acceleration in step growth rate of calcite crystals using in situ atomic force microscopy (AFM), varying peptoid sequences and concentrations, CaCO 3 supersaturations, and the ratio of Ca 2+ / HCO 3 − . Mechanistic studies using NMR, three-dimensional fast force mapping (3D FFM), and isothermal titration calorimetry (ITC) were conducted to reveal the interactions of peptoids with Ca 2+ and HCO 3 − ions in solution, as well as the effect of peptoids on solvation and energetics of calcite crystal surface. Our results indicate the multiple roles of peptoid in facilitating HCO 3 − deprotonation, Ca 2+ desolvation, and the disruption of interfacial hydration layers of the calcite surface, which collectively contribute to a peptoid-induced acceleration of calcite growth. These findings provide guidelines for future design of sequence-specific biomimetic polymers as crystallization promoters, offering potential applications in environmental remediation (such as CO 2 sequestration), biomedical engineering, and energy storage where fast crystallization is preferred.

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
稚久发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
tlj0808发布了新的文献求助20
7秒前
pegasus0802完成签到,获得积分10
8秒前
19秒前
王钢铁发布了新的文献求助10
22秒前
piupiu完成签到,获得积分10
27秒前
选波完成签到,获得积分20
31秒前
情怀应助tlj0808采纳,获得20
36秒前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
45秒前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
46秒前
隐形曼青应助选波采纳,获得10
47秒前
王钢铁完成签到,获得积分10
54秒前
侯锐淇完成签到 ,获得积分10
57秒前
1分钟前
选波发布了新的文献求助10
1分钟前
CodeCraft应助陈坤采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
liu发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
小破名发布了新的文献求助10
1分钟前
小不点发布了新的文献求助10
1分钟前
liu完成签到,获得积分10
1分钟前
2分钟前
思源应助小破名采纳,获得10
2分钟前
吾日三省吾身完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
Viiigo完成签到,获得积分10
2分钟前
tlj0808发布了新的文献求助20
2分钟前
2分钟前
陈玺丞发布了新的文献求助30
2分钟前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
陈坤发布了新的文献求助10
2分钟前
SciGPT应助选波采纳,获得10
3分钟前
j7完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
思源应助tlj0808采纳,获得20
3分钟前
选波发布了新的文献求助10
3分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
3分钟前
高分求助中
From Victimization to Aggression 10000
(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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
小学科学课程与教学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5644645
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4764877
关于积分的说明 15025423
捐赠科研通 4803014
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2567817
邀请新用户注册赠送积分活动 1525416
关于科研通互助平台的介绍 1484958