Nature Materials：科学家对骨骼微观尺度有新认识

生物谷

    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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