13. Biomineralogie – Biomaterialien

Die Biomineralogie, als interdisziplinäres Fachgebiet, untersucht die Bildung anorganischer Minerale durch lebende Organismen. Diese Prozesse sind seit über zwei Milliarden Jahren bekannt und spielen eine zentrale Rolle in der Evolution und Entwicklung des Lebens auf der Erde. Biominerale umfassen eine Vielzahl von Mineralen, die durch verschiedene Lebensformen gebildet werden, darunter Karbonate, Phosphate und Silikate. Diese Minerale erfüllen vielfältige Funktionen, wie mechanische Festigkeit, Schutz und Sensorik, und sind in allen Mineralklassen vertreten. Die Biomineralisation kann sowohl biologisch induziert als auch biologisch kontrolliert erfolgen, wobei letztere eine präzise Regulation der Kristallisationsprozesse ermöglicht. Die Mechanismen der Biomineralisation werden durch Biopolymere gesteuert, die den hierarchischen Aufbau der organisch-anorganischen Kompositstrukturen beeinflussen. Beispiele für Biominerale sind die magnetischen Nanominerale in magnetotaktischen Bakterien, die Karbonate in Schalen und Skeletten von Meeresorganismen sowie die Phosphate in Knochen und Zähnen. Die Biomineralisation hat auch technische Anwendungen, wie die Entwicklung von Biomaterialien für medizinische Implantate und die Aufbereitung von Rohstoffen. Die Biomineralogie bietet somit wertvolle Einblicke in die komplexen Wechselwirkungen zwischen organischen und anorganischen Systemen und deren potenzielle Anwendungen in der modernen Wissenschaft und Technik.