زیست کانی سازی

زیست کانی سازی[ ۱] یا بیومینِرالیزاسیون ( به انگلیسی: Biomineralization ) فرایندی است که جانداران در آن کانی می سازند. [ ۲] این فرایند اغلب برای سفت و سخت شدن بافت های موجود انجام می شود. به چنین بافت هایی کان بافت گفته می شود. زیست کانی سازی پدیده ای بسیار گسترده است. هر ۶ فرمانرو شامل اعضایی هستند که توانایی تشکیل کانی دارند و تا کنون بیش از ۶۰ کانی در جانداران شناسایی شده است. [ ۳] [ ۴] [ ۵] برای نمونه می توان به سیلیکات ها در جلبک ها و دیاتوم ها، کربنات ها در بی مهرگان و کلسیم فسفات و کربنات ها در مهره داران اشاره کرد. [ ۶] این کانی ها اغلب ویژگی های ساختاری موجود در صدف ها یا استخوان در پستانداران و پرندگان را موجب می شوند. جانداران از ۵۵۰ میلیون سال پیش برای خود اسکلت های معدنی می سازند. کان بافت هایی که از جنس کلسیم کربنات یا کلسیم فسفات معمولاً بلوری اند درحالی که در جانداران با کان بافت هایی از جنس دی اکسید سیلیسیم، کانی ها نابلوری اند مانند اسفنج ها و دیاتوم ها. مواد معدنی زیستی که به صورت بیولوژیک تشکیل شده اند اغلب کاربردهای ویژه ای مانند قابلیت تشخیص میدان مغناطیسی در باکتری های حساس به میدان ( Fe3O4 ) ، شتاب سنج ها ( CaCO3, CaSO4, BaSO4 ) و ذخیره سازی آهن ( Fe2O3. H2O در پروتئین فریتین ) دارند.
از نظر پراکندگی دسته بندی، رایج ترین زیست کانی ها نمک های فسفات و کربنات کلسیم اند که در کنار پلیمرهای طبیعی مانند کلاژن و کیتین ساخته می شوند تا به ساختارهای استخوان ها و صدف ها استحکام ببخشند. [ ۷] ابعاد این بیوکامپوزیت ها در مقیاس میکروسکوپیک ( نانومتری ) تا ماکروسکوپیک بسیار قابل کنترل اند که موجب تشکیل ساختارهای پیچیده ای می شوند که ویژگی ها و کاربردهای چندمنظوره را فراهم می کنند. از آنجا که دامنه کنترل رشد این کانی ها برای به کار بردن در مهندسی مواد بسیار مطلوب است، تمایل بسیاری برای درک چگونگی زیست کانی سازی کنترل شده هست. [ ۸] [ ۹]
در میان جانوران، کانی های تشکیل شده از کلسیم کربنات، کلسیم فسفات و سیلیس، نقش های مهمی مانند دفاع و تغذیه را ایفا می کنند. [ ۱۰] اینکه زیست کانی ها در باکتری ها چه نقشی دارند کاملاً آشکار نشده است. یک فرضیه این است که سلول ها آنها را می سازند تا از حبس شدن در پسماندهای خود جلوگیری کنند. ذرات اکسید آهن نیز ممکن است سوخت وساز آنها را تقویت کنند. [ ۱۱]