为生物体提供支撑和移动性的硬组织的形成是通过无机晶体和由胶原蛋白和少量非胶原蛋白组成的有机框架的相互作用来实现的。尽管它们具有临床相关性，但对控制细胞外基质矿化的机制仍然知之甚少。近日，马克斯普朗克胶体与界面研究所Peter Fratzl和Elena Macías-Sánchez等人通过使用 3D 电子断层扫描和高分辨率电子显微镜成像和光谱，已经证明矿化通过类球晶的晶体生长过程进行。

本文要点：

1）首先，在纤维间空间中形成无序晶体的聚集体，这导致相邻原纤维的矿化。矿物质通过胶原结构的纤维间和纤维内空间稳定地传播，形成层状球晶，这些球晶生长到汇合处。

2）胶原原纤维的结构充当蛋白质支架，以指导构成这些球晶中的每一个的无数片状微晶的形成。在其周围，纳米级的未矿化区域仍然存在，导致在成熟钙化组织的横截面中观察到的特征性花边图案的形成。因此，这项研究提供了对骨形成过程的基本见解，并代表了复杂材料设计的潜在策略。

参考文献：

Macías-Sánchez, E., Tarakina, N. V., Ivanov, D., Blouin, S., Berzlanovich, A. M., Fratzl, P., Spherulitic Crystal Growth Drives Mineral Deposition Patterns in Collagen-Based Materials. Adv. Funct. Mater. 2022, 2200504.

https://doi.org/10.1002/adfm.202200504