Biominerales: análisis de impurezas en los dientes (APT)

Atom Probe Tomography of Chiton Tooth Biominerals
Nuestros huesos y dientes están hechos de una estructura complicada de material orgánico e inorgánico. La gran área superficial de estos materiales en el cuerpo proporciona una vía importante para la adsorción de iones benéficos y perjudiciales de nuestro cuerpo. Comprender exactamente la forma en la que estas impurezas atómicas se incorporan en la estructura de los huesos y de los dientes y cómo afectan la fuerza, la dureza y otras propiedades, es clave para desarrollar formas de maximizar los beneficios y minimizar los daños. La tomografía de sonda atómica permite el análisis a escala atómica de estas impurezas en la matriz envolvente en 3D proporcionando una perspectiva única en la disposición de los átomos.

Los chitones son moluscos marinos con dientes que se catalogan entre los más duros de cualquier animal ya que su dieta consiste en rocas. Los mapas SEM-EDS (imagen central) revelan un núcleo de hidroxiapatita [Ca5(PO4)3(OH)] cubierto con una magnetita [Fe3O4]. Un análisis más profundo en la cubierta de magnetita revela una nueva estructura. Dentro de la magnetita se encuentran nanofibras orgánicas. Están presentes una variedad de nanofibras, algunas de las cuales incorporan Na y otras Mg. Las complicadas formas y distribuciones de estas fibras y las interfaces orgánicas/inorgánicas se pueden analizar en 3D a través de una tomografía de sonda atómica para ayudarnos a comprender estos biominerales y la fuente de sus nuevas propiedades.

Joester, D., A. C. Hillier, Y. Zhang, and T. J. Prosa (2012), Organic Materials and Organic/Inorganic Heterostructures in Atom Probe Tomography, Microscopy today, 26–31 de mayo.