http___fulir.irb.hr_4078_.xml
http___fulir.irb.hr_339__1.xml
1.1 1.2 2.1 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7
Njegić Džakula, Branka; Falini, Giuseppe; Kralj, Damir (2017) Crystal Growth Mechanism of Vaterite in the Systems Containing Charged Synthetic Poly(Amino Acids). Croatica chemica acta, 90 (4). Abstract Negatively ionisable poly-L-glutamic acid (pGlu) and poly-L-aspartic acid (pAsp), considered as analogues of the naturally occurring acidic macromolecules involved in biomineralization processes, were used as additives in the calcium carbonate precipitation systems in order to investigate their interactions with the vaterite crystallites. Poly-L-lysine (pLys), a positively ionisable poly(amino acid), was also used in order to elucidate the impact of the side chain charge. The growth kinetics of vaterite was found parabolic, indicating that the integration of growth units into the spiral step at the vaterite crystal surfaces is the rate-determining mechanism. The presence of small amounts of pGlu and pAsp inhibited the crystal growth. At the highest concentrations of both acidic macromolecules the exponential rate law was observed, which indicates the surface nucleation as the rate controlling mechanism. The addition of pLys in the range of applied concentrations did not significantly influence the crystal growth of the vaterite. Thus, the kinetic results, corroborated by morphological observations, pointed out to the significance of the negative charge of the side chains of selected polypeptides in the interfacial interactions with mineral planes.
1.1 1.2 1.3 2.1 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10
Njegić Džakula, Branka; Kralj, Damir; Falini, Giuseppe Djelovanje sintetičkih polipeptida na taloženje kalcijeva karbonata. In: Znanstveni susreti 3. vrste (7 July 2011 - 8 July 2011) Zagreb, Hrvatska. (Unpublished) Abstract Biomineralizacijom ljuštura nekih školjaka nastaju prirodni biokompozitni materijali izuzetnih mehaničkih svojstava. Ovi materijali su, zapravo, anorgansko-organske kompozitne tvorevine. Anorgansku komponentu čini kalcijev karbonat (CaCO3). Maseni udio organske komponente može biti vrlo malen, npr. svega 5% u oklopima školjaka, međutim njena funkcija je izuzetna jer služi kao templat u formiranju ovakvih biomaterijala. Utvrđeno je da u procesu biomineralizacije oklopa školjaka ključnu ulogu imaju kiseli glikoproteini, bogati asparaginskom (Asp) i glutaminskom (Glu) kiselinom. Kako bi u laboratorijskim uvjetima proučili mehanizam nastajanja takvih izuzetnih biokompozitnih materijala, rađeni su pokusi taloženja iniciranog dodatkom kristalnoga sjemena polimorfa kalcijeva karbonata, kalcita, uz dodatak poli-L-asparaginske kiseline (pAsp), poli-L-glutaminske kiseline (pGlu) ili poli-L-lizina (pLys). Pri tom su pAsp i pGlu podražavali ulogu kiselih, prirodnih, glikoproteina u procesu biomineralizacije. Analizom izračunatih kinetičkih parametara pronađeno je da se rast kalcita zbiva na spiralnoj dislokaciji te da je integracija konstitucijskih iona u kristalnu rešetku najsporiji proces. Dodatak pAsp ili pGlu uzrokuje inhibiciju rasta kristala, no također i promjenu mehanizma, tako da je rast kontroliran površinskom nukleacijom. Efekt je najizraženiji u sustavu kalcit / pAsp, što se može pripisati specifičnoj koordinativnoj vezi između karboksilnih skupina bočnih ogranaka pAsp, pretežno planarno uređene strukture (B-nabrani list), i Ca2+ iona s površine kalcita.