video: Animation explaining the hierarchical organization of bone from the macroscopic to the nanoscale. view more
Credit: Natalie Reznikov, McGill University
Usando microscopios de alta resolución, un grupo de investigadores ha desvelado por fin cómo es la estructura de un hueso en detalle, y entre sus descubrimientos se encuentra el de una pequeña estructura cristalina que hasta ahora se ignoraba que existiera en el material óseo. El hueso es una sustancia natural sorprendente, ya que combina propiedades que suelen ser mutuamente excluyentes: rigidez (para el apoyo y la capacidad de palanca) y resistencia (para la protección y la resistencia a los impactos). Comprender la estructura del hueso es importante para campos tan dispares como los de la osteología, la endocrinología, la medicina forense y la arqueología, e incluso podría inspirar el diseño de nuevos materiales. Sin embargo, representar el interior de una estructura tan tridimensional ha resultado todo un desafío. Para lograr por fin echar un vistazo al interior de un hueso, Natalie Reznikov et al. usaron un Microscopio Electrónico de Transmisión con unidad de Barrido (METB) en en diferentes ángulos, o «inclinaciones», y colocaron las imágenes en capas para construir representaciones en 3D. Los resultados revelaron un patrón filamentoso de cristales largos y curvados, con grupos de cristales paralelos y apenas doblados que rodeaban espacios vacíos. Dentro del hueso se descubrió una subestructura previamente desconocida: cristales agrupados en forma de pétalos, de aproximadamente 5 nanómetros (nm) de tamaño, ordenados en hélices levógiras. Los datos obtenidos fueron lo suficientemente detallados como para que los investigadores pudieran trazar fibrillas individuales, cada una de las cuales solo puede rastrearse a lo largo de 200 nm aproximadamente antes de dividirse o fusionarse con otras fibrillas, de manera que forman una red continua en 3D.
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