蛋白质结构
蛋白质结构是指蛋白质分子的空间结构。作为一类重要的生物大分子，蛋白质主要由碳、氢、氧、氮、硫等化学元素组成。所有蛋白质都是由20种不同的L型α氨基酸连接形成的多聚体，在形成蛋白质后，这些氨基酸又被称为残基。蛋白质和多肽之间的界限并不是很清晰，有人基于发挥功能性作用的结构域所需的残基数认为，若残基数少于40，就称之为多肽或肽。要发挥生物学功能，蛋白质需要正确折叠为一个特定构型，主要是-{zh-hans:通过;zh-tw:透過}-大量的非共价相互作用（如氢键、离子键、范德华力和疏水作用）来实现；此外，在一些蛋白质（特别是分泌性蛋白质）折叠中，二硫键也起到关键作用。为了从分子水平上了解蛋白质的作用机制，常常需要测定蛋白质的三维结构。由研究蛋白质结构而发展起来了结构生物学，采用了包括X射线晶体学、核磁共振以及冷冻电镜（cryo-EM）等技术来解析蛋白质结构。
陶瓷工程
构建这些复合材料的原材料基本上开始于20种氨基酸，随后被加工成为多肽、多糖、多肽糖。这些物质组成了基本的蛋白质，是大多数生物矿物软组织的主要成分。尽管蛋白质的种类超过1000种，现在的研究主要集中于胶原蛋白，甲壳素，角蛋白和弹性蛋白。这些物质通常会被晶体矿物增加强度，而这些晶体所生长的生物环境决定了每个晶体的大小、形状和分布。生成晶体最重要的矿物被认为是羟基磷灰石，硅和文石。复合材料的几个主要分类如生物陶瓷、聚合复合材料、弹性体和细胞物质的主要力学特征和结构都已经发表。每一类别都有特定的系统被人们重点研究，以探索其微结构和力学性质的关系。 自然界中无机材料的结晶可以在通常的温度和压力下完成。然而更重要的一点是生物可以不停的使用这些矿物质生产这些极其精确和复杂的结构。对活的生物体控制晶体矿物如二氧化硅的生长的研究可以帮助我们发展材料科学领域，同时为纳米复合材料的合成技术打开一扇门。