Biomineralisation und Knochenphysiologie
In-vitro: Induzierte Keimbildung und
Reifung anorganischer "Apatitischer Biominerale" an einer definierten organischen Matrix
Morphologische, zero-loss gefilterte TEM-Untersuchungen an Ultradünnschnitten bei hoher
Vergrößerung haben für alle untersuchten Hartgewebe (Knochen, Dentin, Zahnschmelz, etc.)
gezeigt, dass die ersten Mineralbildungen apatitische Ca-Phosphat-Stränge, aufgebaut aus
Nanome ter-Inseln, darstellen. Zero-loss gefilterte Feinbereichsbeugungs-Untersuchungen (ESD) haben
ergeben, dass sie mit der bipolaren Apatit-c-Achse parallel zu den Strängen der fibrillären
Matrix-Makromoleküle verlaufen. Die Inseln wachsen dabei in beide Längsrichtungen mit gleicher
Wahrscheinlichkeit, so dass die Mittenabstände zwischen den Inseln die Abstände zwischen den
Keimbildungszentren entlang den fibrillären Matrix-Makromolekülen widerspiegeln.
Mittenabstandsmessungen an in vivo mineralisierten Apatitbildungen wurden durchgeführt, bei denen in
den meisten Fällen nicht bekannt war, welche fibrillären nichtkollagenen, kollagenen und
nichtkollagen-kollagen komplexe Matrixkomponenten im jeweils vorliegenden Fall als Matrix dienten.Im Vergleich
zu diesen Mineralisierungsuntersuchungen an in-vivo Gewebe sollen zur Herleitung der chemischen Grundlagen
und zur (semi)quantitativen Bestimmung der Kristallkeimbildung und primären Reifung der "Apatitischen
Biominerale“ in-vitro Mineralisierungs-Untersuchungen mit definierten Matrix-Makromolekülen und
Ionenverhältnissen der für die Mineralisierung notwendigen Kationen und Anionen
durchgeführt werden. Desweiteren soll der "parakristalline" Charakter der anorganischen "Apatitischen
Biominerale" detailliert den entsprechenden Biomineralbildungen zugeordnet werden können.
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