Specificity of Growth Inhibitors and their Cooperative Effects in Calcium Oxalate Monohydrate Crystallization

化学 结晶 晶体生长 草酸钙 生物物理学 结晶学 硫酸软骨素 草酸盐 生物化学 有机化学 生物 糖胺聚糖
作者
Sahar Farmanesh,Sriram Ramamoorthy,Jihae Chung,John R. Asplin,Pankaj Karande,Jeffrey D. Rimer
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:136 (1): 367-376 被引量:110
标识
DOI:10.1021/ja410623q
摘要

The molecular recognition and interactions governing site-specific adsorption of growth inhibitors on crystal surfaces can be tailored in order to control the anisotropic growth rates and physical properties of crystalline materials. Here we examine this phenomenon in calcium oxalate monohydrate (COM) crystallization, a model system of calcification with specific relevance for pathological mineralization. We analyzed the effect of three putative growth inhibitors—chondroitin sulfate, serum albumin, and transferrin—using analytical techniques capable of resolving inhibitor–crystal interactions from interfacial to bulk scales. We observed that each inhibitor alters surface growth by adsorbing on to distinct steps emanating from screw dislocations on COM surfaces. Binding of inhibitors to different crystallographic faces produced morphological modifications that are consistent with classical mechanisms of layer-by-layer crystal growth inhibition. The site-specific adsorption of inhibitors on COM surfaces was confirmed by bulk crystallization, fluorescent confocal microscopy, and atomic force microscopy. Kinetic studies of COM growth at varying inhibitor concentrations revealed marked differences in their efficacy and potency. Systematic analysis of inhibitor combinations, quantified via the combination index, identified various binary pairings capable of producing synergistic, additive, and antagonistic effects. Collectively, our investigation of physiologically relevant biomolecules suggests potential roles of COM inhibitors in pathological crystallization and provides guiding principles for biomimetic design of molecular modifiers for applications in crystal engineering.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刚刚
一二发布了新的文献求助10
刚刚
2秒前
快乐枫发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
永恒心之恋完成签到,获得积分10
3秒前
nicolaslcq完成签到,获得积分10
4秒前
沉默的大冰塊完成签到 ,获得积分10
4秒前
酷波er应助熊天天采纳,获得10
4秒前
5秒前
传奇3应助材料虎采纳,获得10
5秒前
无聊完成签到,获得积分10
5秒前
哈哈发布了新的文献求助10
7秒前
沾沾发布了新的文献求助10
7秒前
从容飞凤完成签到,获得积分20
7秒前
吕lvlvlvlvlv完成签到 ,获得积分10
8秒前
Hyccccc发布了新的文献求助10
8秒前
萧萧易水完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
CF完成签到 ,获得积分10
10秒前
小c发布了新的文献求助10
11秒前
善学以致用应助山水木采纳,获得10
12秒前
Jasper应助陈森采纳,获得10
12秒前
科研通AI2S应助donfern采纳,获得10
12秒前
量子光学的腔光力完成签到,获得积分10
12秒前
xiaoxiaoluo完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
一米八发布了新的文献求助10
13秒前
zhou发布了新的文献求助10
14秒前
赫诗云发布了新的文献求助10
15秒前
田様应助半江采纳,获得10
15秒前
科研通AI2S应助pp采纳,获得10
15秒前
老不靠谱完成签到,获得积分10
17秒前
XIN完成签到,获得积分10
17秒前
赵赵发布了新的文献求助20
17秒前
材料虎发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
19秒前
高分求助中
Shape Determination of Large Sedimental Rock Fragments 2000
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3129368
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2780183
关于积分的说明 7746679
捐赠科研通 2435368
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1294055
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 623518
版权声明 600542