科学家对骨骼矿物结构进行3D纳米级重建

英国科学家已经对骨骼矿物结构进行了3D纳米级重建，并在周四发表在科学杂志上的一项研究中解释了如何拥有足够的韧性和强度。

骨的属性归因于其等级组织，其中小的元素形成更大的结构，但是纳米级组织以及骨骼的主要成分，即矿物质和蛋白质之间的关系以前尚未完全了解。

纽约大学和伦敦帝国理工学院的研究小组利用先进的人体骨骼中矿物质的3D纳米成像显示骨骼的矿物晶体具有层次结构，并融入骨骼的大规模构成中。

他们发现纳米级矿物的主要构建块是弯曲的针状纳米晶体，形成较大的扭曲片状，类似于螺旋桨叶片。

根据研究人员的说法，刀片不断融合并分裂到骨骼的蛋白质相中。交织的矿物质和蛋白质形成连续网络，为功能性骨骼提供必需的强度。

该论文的第一作者，约克大学物理系副教授罗兰克罗格说：“骨骼是一种基本上由两种材料组成的有趣复合材料，灵活的蛋白质胶原蛋白和称为磷灰石的硬质矿物。”

Kroger说：“两种材料以层次结合的方式提供的骨骼的机械性能优于单独的组件，我们发现骨骼中存在12个层次等级。

此外，他们还发现矿物晶体弯曲，蛋白质链(胶原蛋白)编织，矿化胶原纤维扭曲，整个骨头本身也有扭曲，例如肋骨弯曲形状。