生物矿物:分析牙齿中的杂质(APT)

Atom Probe Tomography of Chiton Tooth Biominerals
我们的骨骼和牙齿由结构复杂的有机和无机材料组成。 体内这些材料的大表面积为我们吸收有益和有害离子提供了关键途径。 准确了解这些原子杂质如何融入到骨骼和牙齿的结构中,以及它们如何影响强度、韧性和其他特性,是制定实现成效最大化、将损害降至最低的策略的关键。 原子探针断层分析术可实现三维视角中对这些杂质以及周围的基体进行原子尺度分析,从而为原子的排列提供独特见解。

石鳖是海洋软体动物,其食物包括岩石,因此它们在所有动物中拥有最坚硬的牙齿。 SEM-EDS图像(中图)揭示了被磁铁矿[Fe3O4]外层包裹的羟基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]核心。 对外层磁铁矿内部的进一步分析揭示了一种新颖的结构。 嵌在磁铁矿中的有机纳米纤维。 可见各种纳米纤维,其中一些掺入钠,另一些则掺入镁。 这些纤维的复杂形状和分布以及有机/无机界面可以通过原子探针断层分析术进行三维分析,从而帮助我们了解这些生物矿物质及其新特性的来源。

Joester, D., A. C. Hillier, Y. Zhang和T. J. Prosa (2012), 原子探针断层分析术中的有机材料和有机/无机异质结构, Microscopy Today, 5月, 26–31.