Выявлен новый механизм, контролирующий формирование костей

Международная группа исследователей обнаружила механизм, который контролирует образование и функцию пластинчатых нанокристаллов, которые играют критическую роль в формировании костной ткани.

Это открытие может привести к созданию синтетически произведенного биоматериала для замены костей.

«В этом исследовании впервые предполагается, что химический заменитель белка или других органических веществ может повлиять на морфологию кристаллитов минералов костей. Это дает гораздо лучшее представление о процессах, которые контролируют размер и форму частиц, составляющих кость», сказал исследователь Arun Nair из Университета Арканзаса.

Кость состоит из белкового коллагена и минералов в виде пластинчатых нанокристаллов. Предыдущие исследования показали, что минеральные кристаллиты играют решающую роль в надлежащей функции кости и физиологии. Их нанометровый размер делает их почти безупречными, что способствует прочности кости. Несмотря на то, что исследователи знали, что размер и морфология нанокристаллов имеют решающее значение для надлежащего механического и физиологического функционирования кости, механизм, который контролирует эти свойства, был неясным.

Подражая биохимическим процессам, исследователи синтезировали нанокристаллы апатита с карбонатом. Апатит — это группа фосфатных минералов. Нанокристаллы демонстрировали морфологию, подобную той, которая наблюдается в природном костном минерале. Атомные модели нанокристаллов апатита, которые создал Nair, помогли исследовательской группе лучше понять механические свойства кристаллов апатита.