Obliczono strukturę kości na poziomie molekularnym

Badacze od dawna zastanawiają się jak to jest możliwe, że kości są jednocześnie wyjątkowo trwałe i elastyczne. To włókna kolagenu wzmocnione kryształami hydroksyapatytu są podstawowym budulcem kości. Te związki pojawiają się również u wielu gatunków zwierząt nie tylko jako składnik kości, ale i rogów oraz zębów.

Wykorzystując ogromne możliwości obliczeniowe nowoczesnego superkomputera, naukowcy z MIT dowiedzieli się jak wspomniane włókna wyglądają na poziomie atomowym. Wyniki symulacji porównano z wcześniejszymi badaniami na prawdziwych kościach, by sprawdzić czy wygenerowany obraz kości jest prawidłowy.

W toku eksperymentu okazało się, że duże kawałki hydroksyapatytu są kruche jak kreda, dlatego w kościach tak licznie występują małe odłamki kryształów o zaledwie kilku nanometrach średnicy.

- Takie komputerowe testy jeszcze kilka lat temu byłyby niemożliwe. Modelowanie struktury molekularnej włókien kości, komputerom mogłoby zająć całe lata, a obecne symulacje trwały zaledwie kilka miesięcy - powiedział Mark Buehler z MIT.

Badania mogą zostać w przyszłości wykorzystane do stworzenia nowoczesnych protez kości oraz substancji wzmacniających sztywność tych prawdziwych.