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研究人员报告说,人骨的极端特写图像揭示了其强度的一个秘密。更好地了解其材料特性可能有助于改进骨折的治疗方法,或有助于完全避免骨折。
先前的研究表明,骨骼的机械性能来自其蛋白质纤维,即胶原原纤维,据认为这些纤维涂有一层非常薄的矿物晶体。加州大学圣塔芭芭拉分校的乔治·E·范特纳及其同事使用原子力显微镜,拍摄了迄今为止人骨的最高分辨率图像,图像显示类似胶水的细丝将原纤维连接在一起。当骨骼承受压力时,胶水内的牺牲键可以解开或断裂,而不会导致整个骨骼断裂。这种所谓的分子减震器以前在鲍鱼壳中见过。“在骨骼中发现相同的基本机制运作真是太了不起了,”该研究的共同作者,加州大学圣塔芭芭拉分校的丹尼尔·E·摩尔斯说。
随着年龄的增长,骨质流失变得更有可能和更危险:晚年严重的骨折可能对一个人的健康产生特别不利的影响。“我们特别有兴趣了解这些分子如何随着年龄的增长而发生变化和耗尽,以及在某些疾病中如何发生变化,”摩尔斯解释说。“这些发现的潜在好处是,我们现在可能学会如何保护骨骼免受这些有害变化的影响,甚至可能真正逆转某些变化。” 这些发现将发表在《自然材料》杂志的八月刊上。