video: Animation explaining the hierarchical organization of bone from the macroscopic to the nanoscale. view more
Credit: Natalie Reznikov, McGill University
骨の微細構造の秘密：剛性と靱性を併せ持つ仕組みについての洞察 The Secret Microstructure of Bone: Insights into What Makes It Stiff and Tough 高解像顕微鏡によりついに骨の詳細構造が明らかになり、これまで知られていなかった骨の素材となる細かな結晶構造も見つかった。骨は剛性（支持や強化のため）と靱性（保護や耐衝撃のため）といった通常なら相互排他的な特徴を兼ね備えており、それゆえに優れた天然物質となっている。骨の構造の解明は骨学、内分泌学、法医学、考古学といった様々な分野において重要な上に、新素材の設計でもヒントになり得るのであるが、このような3次元構造の内部の描写は難しい状況が続いて来た。ようやくNatalie Reznikovらが骨の内部を詳しく調べるべく、様々な角度つまり「傾斜」で走査型透過電子顕微鏡を使用し、画像を重ねて3次元画像を作り出した。その結果、糸状の湾曲した長い結晶と隙間を囲む少し曲がった平行な結晶群を発見した。これまで分かっていなかった骨の内部構造が明かされたのである。そこには約5ナノメートル（nm）の大きさのバラ型の結晶が左巻き螺旋状に並んでいた。このデータは十分に詳しく、個々の線維を追跡することができる。分裂したり他の線維と結合したりして、効率的に連続した3次元網目構造を作り出すまで、個々の線維を約200ナノメートル追跡することができる。
###
Journal
Science