Tessuto osseo – Struttura dell’osso alle nanoscale
“Combinando diverse tecniche di microscopia, un gruppo di ricerca internazionale ha realizzato un modello in 3D del tessuto osseo fino alle scale dell’ordine di un miliardesimo di metro. I principali elementi costitutivi della componente minerale sono aghi ricurvi che combinati tra loro formano microscopiche piastre simili alle pale di un’elica
Ci sono volute le più avanzate tecniche di imaging tridimensionale, ma alla fine la ricerca condotta da Natalie Reznikov della McGill University, in Canada, e colleghi dell’Università di York e dell’Imperial College di Londra, entrambe nel Regno Unito, ha dati i suoi frutti: un modello della struttura microscopica tridimensionale del tessuto osseo con una risoluzione mai raggiunta finora, riportata in un articolo su “Science”.
L’osso è un materiale naturale dalle caratteristiche straordinarie e tra loro antitetiche: è estremamente rigido, per supportare i muscoli e il peso del corpo, ma è anche robusto, cioè in grado di far fronte agli urti di lieve entità senza fratturarsi. Comprenderne la struttura microscopica è d’importanza fondamentale non solo per la medicina, ma anche per le scienze forensi e per l’archeologia, oltre che per la scienza dei materiali, sempre alla ricerca di fonti d’ispirazione per le applicazioni tecnologiche.
“L’osso è un materiale composto da due materiali: il collagene proteico, flessibile, e il minerale, rigido, chiamato apatite: si è molto dibattuto su come queste due fasi, quella rigida e quella flessibile, possano combinarsi per per fornire robustezza all’osso”, ha commentato Roland Kröger, professore associato, del Dipartimento di Fisica dell’Università di York e autore principale dello studio.
Il compito di ricostruire questa struttura ossea appare improbo, considerato che i diversi materiali si combinano in modo gerarchico su 12 livelli dimensionali. Reznikov e colleghi hanno applicato diverse tecniche di imaging, tra cui la tomografia computerizzata e la microscopia elettronica a scansione e a trasmissione, su alcuni campioni di tessuto osseo e da diverse angolazioni, in modo da ottenere immagini stratificate.
Hanno così scoperto che i principali elementi costitutivi del minerale su scala nanometrica, cioè su dimensioni tipiche del miliardesimo di metro, sono cristalli a forma di aghi ricurvi, che combinati tra loro formano delle microscopiche piastre, intrecciate tra loro, il cui aspetto ricorda quello delle pale di un’elica. Queste pale si fondono e si dividono continuamente in tutta la fase proteica dell’osso: l’intreccio continuo di minerali e proteine forma un’impalcatura a rete responsabile della struttura estremamente elastica e resistente dell’osso…”
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Fonte: “Aghi ed eliche nella struttura dell’osso alle nanoscale”, Le Scienze
Tratto da: http://www.lescienze.it/news/2018/05/04/news/struttura_nanoscopica_osso-3966630/
