迄今为止，在生物膜形成的背景下，细菌细胞诱导的生物矿化机制仍然是密集研究的主题。在本研究中，我们分析了培养基成分对蜡样芽孢杆菌细胞诱导CaCO3沉淀的影响以及在浸没培养中形成的细胞外基质(ECM)的组成。在生长过程中，细胞外多糖和淀粉样蛋白的积累似乎与钙和尿素的存在无关，而细胞外DNA (eDNA)的积累以及碳酸钙的沉淀则需要培养基中这两种成分的存在。除去对DNase处理敏感的eDNA，不影响其他基质成分，但导致细胞网络形成的破坏和沉淀产量减少了六倍。一项无细胞系统的实验证实了添加外源鲑鱼精子DNA后矿物形成的加速。在蜡样芽孢杆菌浮游培养中观察到的形成CaCO3矿物的途径包括产生胞外多糖和带负电荷的eDNA晶格，促进局部Ca2+过饱和，再加上由于pH升高导致碳酸盐离子浓度增加，导致碳酸钙不溶性沉淀物的形成。在eDNA基质上沉淀无定形CaCO3，然后通过acc -钒石-方解石/文石途径形成晶体，并进一步与细胞外聚合物物质形成更大的矿物聚集物。综上所述，我们的数据表明，细胞外基质中的DNA是触发蜡样芽孢杆菌浮游培养生物矿化的重要因素。

　　在过去的十年中，微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)过程受到了广泛的关注。MICP*深入研究的应用之一是开发利用钙化微生物恢复混凝土结构的技术。在大多数情况下，微生物法已被开发用于历史石材建筑的修复1,2，其主要优势被认为是对天然矿物形成的模仿，应保证新形成的CaCO3矿物与建筑材料的良好相容性3,4，研究微生物诱导的生物矿化过程的重要性在与人类健康相关的领域也很明显。在临床实践中，具有高脲酶活性的微生物，如奇异变形杆菌，可形成一种结膜生物膜，堵塞导尿管，常引起尿潴留和尿路上升感染，可导致膀胱炎、肾盂肾炎、膀胱结石、肾结石，甚至致命并发症:败血症和内毒素休克4。Seifan等报道了MICP在牙釉质微裂纹修复中的应用5。在所有情况下，细菌在这些过程中起着主要作用，因此，了解微生物诱导矿化的机制对于土木工程和生物医学应用仍然是决定性的。

　　生物矿化*流行的假说之一是在微生物膜上形成晶体。几个研究小组报道了细胞代谢反应过程中细胞内碳酸盐离子的形成以及细胞外游离钙离子的吸引，随后在带负电荷的细胞壁表面形成CaCO3沉淀，如文献6所述。在这种情况下，晶体形态取决于许多因素:细菌细胞形态、环境成分以及物理因素(温度、pH值和曝气)7。Ghosh等人证实了这一点，他们在巴氏芽孢弧菌5表面出现了纳米级碳酸钙晶体，支持了负电荷表面在晶体形成中起核心作用的假设。相比之下，Zhang等人声称，带负电荷的表面并不是晶体沉淀的必要因素，细菌在这个过程中的作用更为复杂。Bundeleva等在对缺氧Rhodovulum sp.7的研究中，未观察到在细胞表面和细胞附近有晶体形成。作者假设存在细胞对矿物沉积的保护机制，并提出了离细胞表面一定距离的晶体沉积的想法。Zhang等人8认为，在初始阶段形成球形核，然后根据生长条件形成各种形状的晶体结构。CaCO3的非晶态相(ACC)显然在这一过程中发挥了重要作用，是球形核的主要组成部分之一。