Untersuchung der Biomineralisation bei der Salzwasserschnecke Haliotis laevigata mittels biomimetischer Kristallisation von amorphem Calciumcarbonat

• Antragsteller: Professor Dr. Gert Wolf
• Fachliche Zuordnung: Biologische und Biomimetische Chemie
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2005
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5406816

Die Unterschale der Salzwasserschnecke Haliotis laevigata besteht aus Calciumcarbonat in der Modifikation des Aragonits. Daneben liegen kleinere Anteile einer organischen Matrix (ca. 1-2 Gewichtsprozent) aus hochmolekularen Protein-KohlenhydratStrukturen vor, die für die Strukturbildung während der Kristallisation verantwortlich sind. Die dieser Schalenbildung zugrundeliegenden Prozesse sollen mit biomimetischen Kristallisationsversuchen aufgeklärt werden. Ausgangspunkt ist die Erkenntnis, daß bei vielen Biomineralisationsprozessen intermediär amorphes Calciumcarbonat (ACC) gebildet wird und daß wasserlösliche organische Matrices zur Steuerung der Kristallisation befähigt sind. Die hauptsächlichen Fragestellungen sind die Steuerung der Phasenabfolge bei der Kristallisation von amorphem Calciumcarbonat als Funktion der zugesetzten Schneckenmatrix oder deren Bestandteilen sowie von ähnlich wirkenden Modellsubstanzen und die Wechselwirkung dieser Substanzen mit den kristallisierenden Calciumcarbonatphasen. Durch die Möglichkeit des thermischen Screenings sind Kristallisationsvorgänge von ACC's zu den instabilen Polyomorphen Vetrit und Aragonit auch in Abhängigkeit von der die Kristallisation auslösenden Wasseraktivität direkt verfolgbar. Mit modellunabhängigen Methoden sind nichtisotherme und isotherme Kristallisationsexperimente kinetisch auswertbar.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1117: Prinzipien der Biomineralisation