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Nat Commun:骨骼生长的“微观”机制

来源:本站原创 2018-04-10 12:17

2018年4月10日 讯 /生物谷BIOON/ --最近,来自环境纳米化学实验室的Young-Shin Jun教授等人在液相环境中的固态形成过程取得了突破性的进展。

虽然我们目前并不清除骨骼以及牙齿中矿物质的晶核形成过程,但研究者们已经了解骨骼中的矿物质形成于胶原蛋白内部。如今,作者等人致力于研究胶原蛋白的纤维化结构如何踧踖磷酸钙的沉积以及骨骼的形成与维持。


(图片来源:www.pixabay.com)

这一结果发表在最近一期的《nature communications》杂志上,该结果为目前的磷酸钙晶核形成理论提供了新的见解。

为了研究胶原纤维间隙晶核形成的过程,研究者们利用原位X射线衍射手段研究了磷酸钙的沉积过程。结果显示,在没有抑制剂存在的情况下,晶核形成过程最先在胶原蛋白间隙发生。作者认为,胶原蛋白之间狭小的空隙使得磷酸钙只能够沿着缝隙生长,进而降低了其与空隙边界的接触。换句话说,胶原蛋白的拓扑结构降低了晶核形成的能量壁垒。

虽然这项研究着重于生物体内的晶核形成过程,但作者认为对于这一过程的理解有助于我们在化学工程、材料科学以及环境科学等方面的研究工作。

"我们对狭小空间的晶核形成过程机制了解的并不清楚,此前我们一直致力于研究无限制空间下的材料形成过程。我们这项研究不仅能够揭示生物体的骨骼形成机制,而且有助于进一步理解能量系统以及液态系统"。(生物谷Bioon.com)

资讯出处:New cellular insights in bone development

原始出处:Doyoon Kim, Byeongdu Lee, Stavros Thomopoulos, Young-Shin Jun. The role of confined collagen geometry in decreasing nucleation energy barriers to intrafibrillar mineralization. Nature Communications, 2018; 9 (1) DOI: 10.1038/s41467-018-03041-1

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