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Nature Materials:科学家对骨骼微观尺度有新认识

来源:生物谷 2007-05-29 09:07

    美国麻省理工学院(MIT)的科学家的一项最新研究,首次揭开了骨骼的纳米结构和机械属性。该发现使人们对骨骼吸收能量机制有了新的认识,并为新型骨骼材料的开发奠定了基础。研究成果5月21日在线发表于《自然—材料学》(Nature  Materials)上。  

    领导该研究的是MIT材料科学与工程系副教授Christine  Ortiz,通过在纳米尺度上对骨骼的基本构建材料——含有矿物纳米颗粒的胶原蛋白进行了深入的研究,科学家揭示了骨骼强度和韧性变化的根源。利用原子力显微镜(molecular  force  probe)的微小探针进行探测,Ortiz和同事得到了纳米尺度上胫骨硬度的二维等值曲线彩图,其原理类似于地理学上的等高线。  

    研究人员发现,即使在2微米如此之小的范围内,骨骼的机械性质也会有很大差异。进一步的研究表明,微小尺度上硬度的不均匀性不但不会影响骨骼的韧性,而且与均质材料相比,更有利于能量的吸收。Ortiz说,“发现如此美妙和复杂的模式让我十分惊讶。”这一发现无疑将促进新型仿骨骼结构材料的诞生。

原始出处:

Nanoscale heterogeneity promotes energy dissipation in bone

Kuangshin Tai, Ming Dao, Subra Suresh, Ahmet Palazoglu, Christine Ortiz

SUMMARY: Nanomechanical heterogeneity is expected to influence elasticity, damage, fracture and remodelling of bone. Here, the spatial distribution of nanomechanical properties of bone is quantified

Nature Materials (21 May 2007) Article

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