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尿结石是人体内异常矿化的产物,也是危害人体健康的泌尿系统疾病。它是由某些无机盐结晶分散在有机基质中形成的,其中晶体的主要成分为草酸钙,且大都是一水草酸钙（COM）,而有机基质主要是蛋白质和多糖等。人们从尿结石的剖面图上发现其具有环状同心层结构,但其形成原因尚不清楚。我们选取多聚糖—琼脂凝胶作为介质,在一维、二维体系中模拟多种因素对草酸钙晶体生长及形成类似尿结石斑图结构中周期性环状沉淀的影响。 本论文主要分为四部分,主要内容如下: 第一部分:在一维凝胶体系中模拟草酸钙晶体的生长。采用XRD、FT-IR对晶体进行表征。结果发现在此条件下,得到了不同晶型的水合草酸钙,有棱角圆滑的薄片状的过渡态型、棒状及类球形等晶体出现。其中晶体组成以最不稳定的三水草酸钙（COT）为主,最稳定的COM次之,较稳定的二水草酸钙（COD）最少。由此说明在晶体生长过程中,琼脂介质体系降低了其界面能,提供成核位点,促进晶体异相成核和高能晶体的生成。 第二部分:在二维凝胶圆盘体系中,研究了加入不同生物分子等络合剂对晶体形貌的影响。结果发现在未加生物分子等络合剂的草酸钙-琼脂二维体系胶中所产生的晶体为截面为六边形的COM、四方锥形的COD和四边形的COT的三种晶型的晶体,且COM的含量较高;加入植酸、尿酸、天冬氨酸的二维体系中草酸钙晶体的COM、COT和COD三种晶型同时存在,但COM的含量明显降低了;而在加柠檬酸钠、乙二胺四乙酸钠和葡萄糖的草酸钙-琼脂二维体系胶中只存在COT和COD两种晶型晶体,COM被强烈抑制。表明上述生物分子等络合剂在一定环境中可有效地抑制尿结石的主要成分COM的形成。 第三部分:在二维凝胶圆盘体系中,研究稀土离子(La3+、Pr3+、Nd3+、Tb3+和Er3+)对草酸钙晶体生长和周期性环状沉淀的影响,并通过FT-IR、XRD等测试方法对其结构和性质进行分析。结果表明,在一定条件下,轻、重稀土离子都能促进周期性环状沉淀的产生。但环的形成时间、大小、数目又会因稀土离子的种类、浓度、扩散方式而不同。这可能是因为它们与Ca2+的性质十分相似,且与含氧配体结合能力较强,所以能促进周期性环状沉淀的形成。此外