软体动物贝壳的种类繁多，外部形态丰富多彩，内部微观结构也多种多样
贝壳常见的微观结构有七种：棱柱结构、片状珍珠质结构、柱状珍珠质结构、叶状结构、交叉叠片结构、复杂交叉叠片结构以及均质结构[1,2]
贝壳由无机相碳酸钙以及少量的有机基质组成，是一种天然陶瓷基复合材料[3~5]
珍珠质结构，由质量分数约为95%的文石碳酸钙和5%的有机质组成
与其矿物成分碳酸钙相比，硬度提高了约两倍，断裂功提高了约三个数量级[6]
因此，具有独特结构和优异力学性能的珍珠质，受到了极大的关注[7~9]
为了确定能否将力学性能优异的珍珠质结构材料作为一种新型骨修复替代生物材料，对其成骨作用、生物相容性和可降解性进行了深入研究[10~15]
1992年Lopez等[11]进行的体外实验证实，珍珠质具有诱导造骨细胞活化成骨的作用
1999年，Lamghari等[12]进一步将珍珠质结构移植到活体内，将珍珠质粉末混合自体血液植入羊的腰椎骨中
结果表明，8周后珍珠层逐渐溶解，12周后逐渐被新成骨所代替
这表明，珍珠质结构含有一个或多个信号分子，如骨形成蛋白(BMP)，能激活成骨骨髓细胞而使骨形成
2002年，Liao等[13]将珍珠质块状材料植入大鼠股骨，没有出现排异反应且在14 d后在植入体与股骨之间生成了一层融合界面，新的髓骨被重新吸收，重新生成了骨髓，且有一层薄薄的骨组织覆盖在植入体的表面
但是，与珍珠质结构相比，交叉叠片结构在贝壳中的分布更为广泛，超过90%的贝壳中含有这种结构[16]
与珍珠质结构的二维各向异性相比，交叉叠片结构具有更为复杂的三维各向异性，以及优异的力学性能[7,9]
2018年，Wang等[17]研究了紫石房蛤贝壳中交叉叠片结构的体外生物活性
结果表明，这种结构具有优异的生物活性，可用于设计硬组织替换生物材料的仿生结构
但是对珍珠质和交叉叠片结构的成骨作用以及与之相关的生物相容性和可降解性的对比研究，还比较少
鉴于此，本文研究交叉叠片和珍珠质结构片层的磷灰石的转换能力和体外生物活性，以便发现兼具力学性能和生物活性的贝壳结构
1 实验方法1.1 实验用材料
实验用扇贝和褶纹冠蚌是自然干燥的，取自于大连海域，其宏观形貌分别在图1a，e中给出
扇贝为双壳纲，褶纹冠蚌也为双壳纲，壳厚而坚实，呈长椭圆形，壳长180 mm，壳高70 mm，壳面黑褐色或灰色，图1e中贝壳
声明：
“贝壳珍珠质及交叉叠片结构体外类骨磷灰石生长的对比研究” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：季洪梅,王絮,李小武
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2025年06月06日 ~ 08日 
