3 डी एक्स-रे के रहस्यों का पता चलता है अंदर से हड्डियों — ScienceDaily


एक अंतरराष्ट्रीय शोध टीम के लिए इस्तेमाल किया गया है, नई एक्स-रे तकनीक का वर्णन करने के लिए कैसे की वास्तुकला स्वस्थ मानव हड्डियों से बनाया गया है । टीम पर्दाफाश किया गया है एक अब तक अज्ञात संरचना में स्वस्थ हड्डियों.

मानव की हड्डी है, एक अद्भुत और शानदार जैविक सामग्री. हड्डी के ऊतकों में अत्यधिक विशेष, के साथ एक संरचना के लिए अनुकूलित विशिष्ट कार्यों के शरीर में. स्वस्थ हड्डियों को मजबूत कर रहे हैं, वे एक उच्च क्षमता है, और वे कड़ी मेहनत कर रहे हैं तोड़ने के लिए.

आंतरिक संरचना की हड्डियों के महान अंतरराष्ट्रीय रुचि शोधकर्ताओं के लिए, और एक बेहतर समझ के लिए मौलिक biomaterial संरचनाओं यह संभव होगा को रोकने के लिए विभिन्न हड्डी रोगों । यह भी सकता है के विकास की सुविधा पूरी तरह से नई सामग्री, के साथ अभूतपूर्व गुण है । हालांकि, इस संरचना की हड्डियों बस भी जटिल के लिए हमें करने के लिए सक्षम होना करने के लिए करीब आने के लिए यह नकल.

एक अंतरराष्ट्रीय टीम आरहस विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के मैं डेनमार्क, यूरोपीय Synchotron फ्रांस में (ESRF), स्वीडिश Chalmers विश्वविद्यालय और पॉल शेर्रर संस्थान में स्विट्जरलैंड अब खुला एक पहले से अज्ञात बुनियाद में हड्डी के ऊतकों के माध्यम से एक नई एक्स-रे तकनीक है । खोज और तकनीक के लिए खोलने के लिए नए तरीकों के अध्ययन के अंतर्निहित वास्तुकला की हड्डी के ऊतकों, और बनाने के लिए एक बेहतर समझ के biomaterials.

अध्ययन में प्रस्तुत किया है वैज्ञानिक पत्रिका, विज्ञान प्रगति.

3 डी छवि के क्रिस्टल में हड्डियों

यदि आप में कटौती की एक हड्डी, हम जानते हैं कि आंतरिक वास्तुकला के स्वस्थ हड्डी के ऊतकों का निर्माण किया है मूल रूप से ऊतक के दो प्रकार: तथाकथित कोलेजन fibrillations कर रहे हैं, जो मुख्य रूप से प्रोटीन से बना. वे समावेश असर क्षमता के यांत्रिक गुणों की हड्डी के साथ, एक सूक्ष्म, धागे की तरह संरचना के साथ एक साथ बुना nanocrystals के खनिज कैल्शियम युक्त.

साथ में, दो प्रकार के ऊतकों का गठन एक मुड़ श्रेणीबद्ध संरचना की क्षमता के साथ fibrillations का सामना करने के लिए खींच बलों और झुकने, और कठोरता और लचीलापन के nanocrystals. यह इस मुड़ संरचना प्रदान करता है कि हड्डियों के साथ अपने यांत्रिक गुणों, और जो शोधकर्ताओं की कोशिश कर रहा है समझने के लिए कई वर्षों के लिए.

“चुनौती अब तक किया गया है कि हम कोई विधि को प्रदर्शित करने के लिए अभिविन्यास के nanocrystals हड्डी के ऊतकों में बताते हैं,” एसोसिएट प्रोफेसर हेनरिक Birkedal से iNANO और रसायन विज्ञान विभाग में आरहूस विश्वविद्यालय.

अंतरराष्ट्रीय टीम में सफल रहा है खोजने के समाधान में सुधार के द्वारा एक्स-रे के रूप में जाना तकनीक tensor टोमोग्राफी, और बनाने के द्वारा एक सही 3 डी मानचित्र क्रिस्टल के ऊतकों में.

“हाल के वर्षों में, महत्वपूर्ण तकनीकी और वैज्ञानिक प्रगति के साथ बनाया गया है, इस नई विधि संभव है. के साधन के द्वारा और अधिक शक्तिशाली सिंक्रोट्रॉन विकिरण, यह संभव है में सुधार करने के लिए विधि, और चुनौती देने के लिए पिछले धारणा के बारे में, हड्डी के ऊतकों को बताते हैं,” मैनफ्रेड Burghammer से अनुसंधान सुविधा ID13 पर ESRF गया है, जो अनुसंधान परियोजना के निदेशक के साथ एक साथ हेनरिक Birkedal.

सुधार विधि यह संभव बनाता है देखने के लिए कैसे nanocrystals वास्तव में कर रहे हैं में स्थित संरचना है. यह पहले से ही पता चला एक असमानता के साथ पिछले ज्ञान के बारे में है कि हड्डियों को बनाया गया है कई वर्षों के माध्यम से अनुसंधान. अस्थि संरचना नहीं है, समान रूप से संरचित के रूप में पहले से माना जाता है, क्योंकि वहाँ रहे हैं में विचलन के उन्मुखीकरण nanocrystals.

“सच कहूँ तो, हम एक छोटे से खोजने के लिए सदमे से विचलन मॉडल कहते हैं,” हेनरिक Birkedal. “यह वास्तव में एक पार अनुशासनिक, अंतरराष्ट्रीय सहयोग से प्रतिभागियों के साथ भौतिकी, रसायन विज्ञान और स्वास्थ्य विज्ञान, और हम सब थे सुखद आश्चर्य द्वारा खोज की है.”

नए ज्ञान के साथ अज्ञात महत्व

नई 3 डी छवियों हैरान अनुसंधान समूह है, क्योंकि वे के साथ संघर्ष के मौलिक सिद्धांतों में से एक है कि हड्डियों का निर्माण कर रहे हैं में एक मुख्य रूप से वर्दी श्रेणीबद्ध संरचना है ।

“बेशक, यह बहुत जल्दी करने के लिए एक स्पष्ट विवरण दे के क्या छुपाता के पीछे विचलन हम का प्रदर्शन किया है, लेकिन यह दिया गया है विज्ञान की एक नई विधि की तलाश में अंतर्निहित हड्डियों की संरचना,” कहते हैं टिलमैन Grünewald से ESRF.

खोज संभावित प्रश्नों के मौलिक रूप से एक नंबर के मॉडल की हड्डी के ऊतकों और यांत्रिक गुणों की हड्डियों कि, अन्य बातों के अलावा, इस्तेमाल किया गया है का वर्णन करने के लिए प्रक्रिया की हड्डी गठन.

“हड्डियों और अन्य biomaterials, समुद्र के गोले की तरह, एक यांत्रिक और संरचनात्मक विशेषता है कि बारीकी से जुड़ा हुआ है करने के लिए उनकी संरचना. बेहतर है कि हम यह समझते हैं, करीब हम प्राप्त कर सकते हैं करने के लिए सक्षम किया जा रहा करने के लिए प्रकृति की नकल के निर्माण के तरीकों, उदाहरण के लिए. हमारे अध्ययन से हमें दिया है एक नया उपकरण प्रकट करने के लिए कुछ और अधिक की प्रकृति के रहस्यों, और यह काम अब चल रहा है कहते हैं,” हेनरिक Birkdal.



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