无定形碳酸钙：医学界的黑科技？

无定形碳酸钙：医学界的黑科技？

无定形碳酸钙（Amorphous calcium carbonate，简称ACC）是一种在自然生物体内广泛存在的多功能材料，近年来在医学领域展现出巨大的应用潜力。与传统的结晶碳酸钙不同，ACC具有独特的非晶态结构，使其在生物相容性、生物降解性和药物递送方面具有显著优势。

无定形碳酸钙的微观结构由约2纳米的微小簇组成，形成具有多孔特性和高比表面积的纳米簇。这种结构不仅有利于药物的负载和释放，还赋予了ACC优异的生物相容性和生物降解性。研究表明，ACC在酸性环境中能够特异性地释放药物，同时生成的Ca²⁺和CO₂微泡可以作为超声成像的对比剂，具有重要的诊断价值。

抗肿瘤药物递送

无定形碳酸钙在肿瘤治疗领域展现出独特的优势。其酸敏感性使其能够在肿瘤的酸性环境中释放药物，同时抑制肿瘤细胞的侵袭。此外，ACC的核壳结构设计可以保护药物免受水性环境的影响，提高药物的稳定性和靶向性。中国医学科学院药物研究所刘玉玲教授团队的研究进一步证实了ACC在药物传递系统中的重要价值，为肿瘤治疗提供了新的策略。

骨质疏松治疗

在骨质疏松治疗领域，无定形碳酸钙同样展现出令人瞩目的效果。与常见的结晶碳酸钙相比，ACC具有更高的溶解度和生物利用度。临床试验表明，ACC的生物利用度比结晶碳酸钙高出约40%，在预防骨质流失和增加骨密度方面具有显著优势。以色列和美国的联合研究团队通过内在放射性标记大鼠模型，证实了ACC在骨骼中的保留水平提升了26.5%，为骨病治疗带来了新的希望。

免疫调节

无定形碳酸钙还具有调节免疫功能的潜力。研究表明，ACC纳米颗粒能够通过调节细胞内钙水平，诱导免疫原性细胞死亡（ICD），增强抗肿瘤免疫反应。同时，ACC还能抑制巨噬细胞的炎症反应，进一步增强化疗和免疫治疗的效果。

最近，西北太平洋国家实验室的研究团队在Nature Materials上发表重要研究成果，揭示了致密液相（DLP）在碳酸钙矿化过程中的形成机制。研究发现，DLP通过液-液相分离形成，随后脱水和释放二氧化碳转变为空心的无定形水合碳酸钙颗粒。这一发现不仅深化了我们对碳酸盐矿化过程的理解，还为开发新型碳酸盐材料和碳捕获技术提供了理论基础。

无定形碳酸钙作为一种新型生物材料，凭借其独特的结构和优异的生物相容性，在医学领域展现出广阔的应用前景。随着研究的不断深入，ACC有望在更多医疗领域实现突破，为人类健康带来新的希望。