Die Polyamorphie von Calciumcarbonat und ihre Bedeutung für die Biomineralisation: Wie viele amorphe Calciumcarbonat-Phasen gibt es?

Abstract

Während die Polymorphie des Calciumcarbonats gut erforscht ist und seine kristallinen Modifikationen – Calcit, Aragonit und Vaterit – oft insbesondere im Zusammenhang mit der Biomineralisation untersucht wurden, ist das Phänomen der Polyamorphie noch nicht lange bekannt. Auch die Existenz von mehr als einer amorphen Calciumcarbonatphase ist erst vor Kurzem klar geworden. In diesem Aufsatz fassen wir zusammen, was über die Polyamorphie des Calciumcarbonats auf der einen Seite und über die Rolle des amorphen Calciumcarbonats in der Biomineralisation auf der anderen Seite bekannt ist. Unsere Betrachtungen ermöglichen uns aufzuzeigen, dass die Behandlung amorphen Calciumcarbonats im Rahmen des physikalischen Verständnisses der Polyamorphie zu neuartigen Einblicken führt, wie unterschiedliche Polymorphe überhaupt aus ihren Vorstufen entstehen können. Dies ist von großer Bedeutung für unser Verständnis der Prinzipien der Biomineralisation sowie der Mittel und Wege, wie Kristallisation in medizinischen, pharmazeutischen oder industriellen Zusammenhängen gesteuert werden kann.