口腔组织中的骨、牙釉质、牙本质和牙骨质是独特的生物矿化组织。它们的主要成分均是羟基磷灰石晶体,羟基磷灰石晶体高度有序排列使这些硬组织具有独特的形状、组织、层次结构,因此也使其具有各自独特的硬度、韧性、强度、以及抗折性能。这些独特性能不仅吸引了众多生物学家去研究生物矿化的机制,还吸引了仿生学家去模拟合成类似骨和牙齿样结构的生物材料或新型功能材料。本研究中我们在体外建立了稳定可控的仿生物矿化模型和反应体系。应用该模型,我们观察了体外矿化形成的过程,证实了生物矿化要经历无定型磷灰石或磷酸八钙这些过渡相,之后无定型磷灰石或磷酸八钙形成羟基磷灰石。应用该模型,实现了研究单一因素对矿化过程的影响,我们对氟离子浓度、溶液pH值、反应温度、反应时间等因素对矿化的影响逐一进行了实验分析;在阳离子选择膜与透析膜之间加入胶原蛋白基质,探讨了有机基质对矿化的诱导作用,发现胶原蛋白能有效诱导羟基磷灰石形成,最终我们在体外仿生合成了类似人牙本质样晶体束,为体外研究生物矿化机制和仿生合成牙齿样组织及新型杂化材料做了积极的探索。