El colágeno mineralizado es la unidad básica en el hueso natural organizado jerárquicamente con diferentes estructuras. El ácido poliacrílico (PAA) y el estrés de corte de fluido periódico (FSS) son los medios químicos y físicos más comunes para inducir la mineralización intrafibrilar. En el presente estudio, se prepararon colágeno no mineralizado, colágeno mineralizado extrafibrilar (EM), colágeno mineralizado intrafibrilar (IM) y colágeno mineralizado intrafibrilar jerárquico (HIM) inducidos por PAA y FSS, respectivamente. Las propiedades físicas y químicas de estos colágenos mineralizados con diferentes microestructuras fueron investigadas sistemáticamente después. La microscopía electrónica de transmisión (TEM) y la microscopía electrónica de barrido (SEM) mostraron que se preparó con éxito colágeno mineralizado con diferentes microestructuras. La densidad de poros del andamiaje de colágeno mineralizado es mayor bajo la acción del FSS periódico. El análisis de espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) mostró la formación del cristal de hidroxiapatita (HA). Una mejora significativa en la densidad de poros, la hidrofobicidad, la estabilidad enzimática y la estabilidad térmica del colágeno mineralizado indicó que el colágeno IM bajo la acción del FSS periódico era beneficioso para mantener la actividad del colágeno. Las fibras de colágeno HIM, que se preparan bajo la coacción del FSS periódico y el tripolifosfato de sodio (TPP), pueden allanar el camino para nuevas aplicaciones de materiales de sustitución ósea.