不同结构物质和有机基质对草酸钙晶体生长的促进作用

本文综述了有机大分子、小分子和有机基质对尿石矿物草酸钙(CaOxa)晶体成核、生长和聚集的促进作用.从促进物的分子结构和草酸钙晶体的晶面性质等方面讨论了不同类型促进物的作用机理.最后指出了该领域所面临的问题和将来的发展方向.     

柠檬酸钾对尿石患者和正常人尿液凝胶中草酸钙晶体生长的影响

采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)方法,比较研究了防石药物柠檬酸钾(K3cit)在尿石患者尿液和正常人尿液制备的凝胶中对草酸钙(CaOxa)晶体生长的影响.没有加入K3cit时,CaOxa晶体均以一水草酸钙(COM)为主要晶相,加入K3cit后,不但COM晶体变得圆钝,比表面积减小,而且诱导了二水草酸钙(COD)生成.随着K3cit浓度从0.10增加到0.20 mol/L,在正常人尿液凝胶中COD晶体的百分含量从20;增加到45;,而在CaOxa结石患者尿液凝胶中,不但COD含量从10;增加到25;,而且K3cit可诱导草酸钙成核,从而产生大量的小尺寸草酸钙晶体,这有利于阻止草酸钙晶体变大形成尿石.本结果可为临床上治疗CaOxa结石提供启示.     

脂质体中生物矿化的研究进展

生物矿化是指在有机体内形成矿物的过程。以脂质体作为模板，不仅可以模拟生物矿化过程中有机基质的调控作用和生物大分子的指导作用，而且可以提供生物矿化所需的特殊隔室，使反应物富集、定位，催化矿化反应的发生。本文综述了近年来在脂质体中模拟生物矿物磷酸钙、碳酸钙和草酸钙等矿化的研究进展，并讨论了膜控制晶体生长的机理。     

硫酸软骨素/L-谷氨酸对碳酸钙形貌及晶体生长影响的研究

根据生物矿化原理,通过CO2的缓慢扩散,在硫酸软骨素(CSB)/L-谷氨酸二元体系中,与富集在有机/无机界面钙离子的结合,合成了不同形貌的碳酸钙.系统地研究了室温下各种因素对碳酸钙晶体形貌和晶型的影响.产物用XRD、SEM和FT-IR进行表征,FT-IR和XRD分析表明:所得的晶体为方解石的晶型,SEM表明体系中CSB的浓度,pH值,CSB/L-谷氨酸的浓度比对碳酸钙形貌起着重要作用.通过改变实验条件得到了椭球型,哑铃型等形貌碳酸钙晶体,并对其可能的形成机理进行了分析.     

海带硫酸多糖防止草酸钙结石形成的体外模拟

采用扫描电子显微镜、X射线衍射法和红外光谱在草酸钙(CaOxa)结石患者尿液中研究了从海带中提取的硫酸多糖(LSPS)的防石作用.结果表明,LSPS可以抑制一水草酸钙(COM)的成核和聚集,并诱导二水草酸钙(COD)晶体形成.随着ESPS浓度从0增加到0.005, 0.02和0.20 mg/ml,COD的百分含量从0分别增加到22;, 55;和100;.这些结果表明LSPS是抑制CaOxa结石形成的一种潜在药物.     

多糖模板调控纳米无机晶体生长

以多糖为模板调控无机晶体的生长是近年来一个新的研究方向。利用组成多糖的单糖残基种类差异、连接位置和糖苷键的差异,链内或链间形成氢键的二级结构差异,可以组成具有多样化构象、不同分子质量的多糖模板,从而制备出具有不同结构和独特性能的无机晶体材料。本文重点讨论了多糖模板调控碳酸钙、纤铁矿、二氧化硅及硅酸盐、纳米硒、磷酸钙、金属和金属氧化物等无机晶体的生长,指出了该领域所面临的问题和将来的发展方向。     

引上法晶体生长的温度时间特性

采用同－装置生长钇铝石榴石和不同掺质的钇铝石榴石晶体：ＹＡＧ、Ｔｍ：ＹＡＧ、ＮＤ：ＹＡＧ、（Ｃｅ，Ｎｄ）：ＹＡＧ、（Ｃｒ，Ｔｍ）ＹＡＧ：和（Ｃｒ、Ｔｍ、Ｈｏ）：ＹＡＧ，，晶体生长的温度时间特性曲线不同。特性曲线先是温度随时间上升，然后下降。以上棕顺序特性曲线上升的时间逐渐变短。生长晶体表面热辐射和与对流气体的热交换增加了热损失，是造成升温生长的因素；生长晶体盖在熔体表面减少了熔体的热损失，是造成降     

不同分子质量聚乙二醇对一水草酸钙成核和生长的调控作用

采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和原子吸收光谱(AAS)等方法研究了水溶液中分子质量分别为400、4000、6000和12000的聚乙二醇(PEG)对尿结石矿物一水草酸钙(COM)结晶的影响.上述四种PEG均能抑制COM晶体的成核和生长.随着PEG分子质量减小,其与Ca2+离子配位能力逐渐增加,抑制COM生长的能力增强,导致上层清液中可溶性Ca含量增加.随着PEG分子质量减小,或PEG浓度增加,其诱导的COM晶体的{010}晶面增强,{101}减弱.     

单分子膜诱导下晶体生长中的晶格匹配

有机基质与无机晶体的晶格几何匹配是导致生物体内矿物有序生长并具有特殊理化性质的重要因素之一.作为模拟生物矿化的重要模板之一,Langmuir单分子膜具有独特的优势.本文综述了单分子膜诱导下CuSO4、Na2SO4、PbS、CdS、BaF2和CaF2等晶体生长过程中的晶格匹配,讨论了单分子膜亲水头基、膜的电荷性质、膜聚集态等因素对膜控晶体生长过程中晶格匹配的影响.指出了该领域所面临的问题和将来的发展方向.     

炉温突变对BBO晶体生长界面温度的影响

本文从温度波在熔体中传播的理论以及熔体速度边界层理论出发，研究籽温度脉冲宽度与温度波的频率、波长对ＢＢＯ熔体的穿透深度之间的关系；讨论了在一定转速下为不使温度波穿透边界层到达生长界面所容许的温度脉冲宽度，从而为ＢＢＯ晶体的生长提供了依据。     

Crystal growth of calcium oxalate induced by the extracts of Semen Plantaginis and Folium Pyrrosiae

The crystallization of calcium oxalate (CaOxa) in aqueous solutions of the extracts of Semen Plantaginis and Folium Pyrrosiae has been investigated, focusing on the inhibition mechanism of some herbs on stone formation. It has been shown that in the presence of extracts of above two herbs, calcium oxalate dihydrate (COD) crystals with typical morphologies of tetragonal bipyramids were obtained. This suggests that the extracts of Semen Plantaginis and Folium Pyrrosiae can promote the formation of thermodynamically unstable COD, and inhibit the formation of calcium oxalate monohydrate (COM), a major component of urinary stone. The formation mechanism of COD crystals induced by Semen Plantaginis and Folium Pyrrosiae is also discussed, indicating that the bioorganic molecules in the extracts of the herbs can induce the nucleation and growth of COD crystals. This study can help us make clear the inhibition mechanism of some herbs on stone formation that is in favor of the prevention and treatment of urolithiasis. (© 2008 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

不同晶相草酸钙晶体的选区电子衍射和X射线衍射比较分析

在卵磷脂-水脂质体中制备了一水草酸钙(COM)、二水草酸钙(COD)和三水草酸钙(COT).并对它们分别进行了透射电镜(TEM)、选区电子衍射分析(SAED)和X射线衍射(XRD)分析.TEM结果表明,COM、COD和COT均为泡状,粒径约80～150nm.将SAED结果与XRD结果对比分析,发现将SAED图谱指标化后所得的衍射数据与XRD的特征峰值基本相符,但在相对强度上存在差别.本实验结果表明,将TEM、SAED和XRD技术联合分析纳米级草酸钙晶体,不但可以观察纳米级草酸钙的形貌,而且能对其晶相、单晶和多晶等进行深入的了解.     

直径210mm氟化钙晶体的生长

采用Bridgman-Stockbarger法生长出直径为210mm的氟化钙晶体。透过率在紫外200nm处接近80%,红外透过率良好,可使用到9μm。通过对原有生长设备的改进,采用更为先进的温控设备和合理的温场控制条件,使生长区温场径向梯度小于0.5℃/mm,轴向生长温度梯度2～3℃/mm。整个生长过程分为:升温化料、熔体均一化、下降坩埚生长和初步退火过程,初退火温度为950℃,退火降温速率为15℃/h。     

Growth of calcium oxalate crystals induced by complex films containing biomolecules

Nucleation and growth of calcium oxalate (CaC₂O₄) crystals induced by films composed of phosphatidylcholine (PC), cholesterol (CS) and human serum albumin (HSA), and of PC, CS and dextran have been carried out. The products obtained were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy and ultraviolet‐visible spectroscopy. The results indicate that hexagonal calcium oxalate monohydrate (COM) and club‐shaped calcium oxalate trihydrate (COT) crystals are obtained on the PC/CH/HSA film, and the microstructure and properties of the PC/CH/HSA film depend on the weight ratio of PC to CS. With an increase in the PC‐to‐CS ratio, the number of COM crystals decreases gradually, and finally disappear, suggesting that PC inhibits the growth of COM crystals. On the PC/CS/dextran film, irregular COM and COT crystals are formed. The possible formation mechanisms of CaC₂O₄ on the two complex films are discussed. (© 2007 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

Influence of Bacillus subtilis on the growth of calcium oxalate

The influence of the bacteria Bacillus subtilis (B. subtilis) on the nucleation, growth and aggregation of calcium oxalate (CaOx) crystals in aqueous solution has been studied. The crystals obtained were characterized by scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy and X‐ray powder diffractometry. The results show that, in the presence of B. subtilis, quasi‐hexagonal calcium oxalate monohydrate (COM) crystals are obtained after 24 hours of reaction at a temperature of 30°C ± 1K. However, without the presence of the bacteria, irregular CaOx crystals were obtained which contain two crystal phases: COM and calcium oxalate dihydrate (COD). This suggests that B. subtilis may promote the crystallization of COM, the major component of urinary stone. The formation mechanism of CaOx crystals in the presence of B. subtilis is explored, indicating that the cell walls and extracellular proteins of the bacteria may act as templates to induce the nucleation, growth and aggregation of CaOx crystals. (© 2007 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

CaF2晶体的生长与光学性能

采用导向温度梯度法(TGT)生长CaF2晶体,建立了生长炉内的垂直温度梯度场.研究表明影响晶体质量及光学性能的主要因素包括坩埚材料、温度场、生长程序及原料纯度等.从大量的实验中总结出TGT法生长高质量CaF2晶体的生长条件如下:石墨坩埚;轴向梯度≤2℃/mm;生长降温速率1.5～2.5℃/h;冷却速率≤40℃/h.