Descubren una diminuta estructura de cristal clave en la dureza de los huesos

Un equipo internacional de investigadores descubrió la existencia de una diminuta estructura de cristal dentro de los huesos que podría ser un factor clave para su dureza y rigidez, según un estudio publicado hoy en la revista especializada Science. Mediante el uso de microscopios de alta resolución, el equipo liderado por Natalie Reznikov, de la Universidad McGill de Montreal (Canadá), encontró una estructura de cristal previamente desconocida que forma parte del material óseo. "Usando un electrón tridimensional, imágenes por tomografía y microscopía electrónica bidimensional de alta resolución, demostramos que el mineral óseo se ensambla jerárquicamente a partir de la nanoescala", señaló Reznikov. Según los autores, el hueso es una sustancia natural "impresionante" porque combina propiedades que generalmente son mutuamente excluyentes: la rigidez (para el soporte) y la dureza (para la protección y resistencia). Comprender la estructura del hueso es importante en campos tan diversos como la osteología, la endocrinología, la medicina forense y la arqueología, e incluso podría inspirar el diseño de materiales novedosos. Sin embargo, representar el interior de una estructura tridimensional de este tipo sigue siendo un desafío para los investigadores de todo el mundo. Para finalmente mirar dentro del hueso, Reznikov y su equipo utilizaron el microscopio electrónico de transmisión de barrido en muchos ángulos diferentes, superponiendo las imágenes para construir imágenes tridimensionales. Los resultados revelaron un patrón filamentoso de cristales largos y curvados, con grupos de cristales paralelos ligeramente doblados que rodean los vacíos. Además, hallaron una subestructura desconocida dentro del hueso: cristales en forma de rosa de aproximadamente 5 nanómetros (nm) de tamaño dispuestos en hélices. Los datos son lo suficientemente detallados como para que los investigadores pudieran rastrear fibras individuales, cada una de las cuales solo puede estudiarse a lo largo de aproximadamente 200 nm antes de que se dividan o se fusionen con otras fibras, formando así una red tridimensional continua.