显微骨探测占植入物和骨病的承诺

McMaster大学的一支多学科研究人员团队已经发现了人骨的结构特征，从未在显微镜下进行过，使科学家更接近推进骨植入物和骨病治疗。

在加拿大电子显微镜（CCEM）中使用等离子聚焦离子束显微镜 - 在加拿大大学中发现的第一和唯一显微镜 - 团队发现骨除了在胶原蛋白原纤维内部或周围形成外，矿物可以形成簇。

这是第一次使用等离子体聚焦离子束显微镜研究人骨，达科他·池克利表示，这是博士学位的。在结构生物学杂志上发表的研究文件的生物医学工程学院候选人。

“我们能够看到椭圆形3-D簇骨矿物质这看起来像微小的足球 - 这些集群被认为存在于骨骼中，但直到我们的工作直到我们的工作中从未被视为“，”Binkley说，他们在法国格勒诺布尔大学博士生博士学位与CO合作-authorauréliengourier。

“了解健康骨骼中沉积的结构和机制对于我们来说，了解患病骨的变化，如骨质疏松症，这会影响数百万加拿大人。它也是关键，所以我们可以设计精确模仿骨骼的天然形式以促进骨骼再生的植入材料，“Binkley补充道。

为了创建骨骼样品的高分辨率3-D图像，等离子体聚焦离子束显微镜捕获骨的“切片”，然后使用算法将各处组合在一起形成完整模型。

该仪器可以探测千分尺和毫米级之间称为Mesoscale-In的长度刻度 - 以纳米分辨率创建大容量的3-D图像。

“我们所看到的是，骨骼中的等级层次比我们想象更多，”Kathryn Grandfield，Co-Andia Methodic Mickent Engineering副教授和生物医学工程学院。

“我们知道，在我们眼中可见的尺度上，骨骼外面有一个坚实的核心和海绵内的内饰，但现在我们看到有很重要的其他长度尺度。”

通常，当类似技术用于图像骨骼时，研究人员首先将所有矿物组分从骨中取出。

根据Binkley的说法，McMaster的团队发现了可视化骨骼的最佳条件，使他们能够研究骨骼的全部结构。

除了Binkley和Grandfield之外，其他加拿大研究人员和行业在广泛的领域工作，能够利用CCEM的世界级电子显微镜能力和专业知识。

CCEM的科学主任和材料科学与工程副教授的Grandfield和Nabil Bassim由加拿大授予2018年加拿大创新（CFI）的等离子体聚焦离子束显微镜。

“即使骨头已经研究过几十年，我很高兴看到我们仍然能够找到新的东西。只是通过拥有一项新技术，我们仍然可以发现发现，”格兰菲尔德说。“推动我继续开发显微镜工具和技术 - 仍然存在我们之前没有看到的结构，因为我们没有使用正确的工具。”

参与本研究的多学科团队包括CCEM，生物医学工程师，材料工程师，物理学家和保健科学家。在健康科学能力的电子显微镜设施中制备骨样品。Joseph Deering，在材料科学与工程中，以及CCEM的惠元，也共同撰写了研究论文。

“如果我们没有所有这些不同的观点，我们将无法完成这项工作，”Grandfield加入了这一点。

“在CCEM进行我的研究，我真的很喜欢看到我看不见的所有这些东西，我看不见我的眼睛并弄清楚如何不同的治疗方法，”德克利说。“我很高兴在我的博士学位的明年与更多的骨骼样本一起工作。”

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