🔬 Исследователи разработали TomoSAXS — рентгеновский метод, который связывает трёхмерную структуру коллагеновых волокон с деформацией их нанометровых составляющих, фибрилл. В опытах с тремя межпозвоночными дисками крыс они обнаружили связь между исходной деформацией фибрилл и их ответом на нагрузку. Это помогает объяснить, как диск сохраняет упругость и форму. Работа опубликована в Nature.
TomoSAXS объединяет два способа исследования: фазово-контрастная томография показывает расположение волокон, а малоугловое рентгеновское рассеяние позволяет оценить внутреннюю структуру фибрилл. Команда сопоставила эти данные и проследила, как меняются одни и те же волокна после сжатия диска на 50 мкм.
Средняя величина деформации волокон составила 3,7 %, а фибрилл — 3,6 %. По интерпретации авторов, при такой нагрузке большая часть деформации волокна передаётся фибриллам. При этом заранее растянутые фибриллы обычно сжимались, а заранее сжатые — растягивались: нагрузка приближала их к состоянию без деформации. Сильнее изогнутые волокна испытывали большую деформацию; часто они находились на границе между наружным фиброзным кольцом и центральным ядром диска.
Команда также применила метод к целому человеческому межпозвоночному диску шириной около 5 см. В нём удалось восстановить пространственные различия наноструктуры коллагена, однако образец был зафиксирован формалином и исследован без нагрузки.
✅ TomoSAXS может помочь изучать изменения тканей при старении и разрабатывать материалы, которые воспроизводят их механические свойства. Пока испытания под нагрузкой охватили только три диска крыс, а эксперимент занимал около четырёх часов: метод не фиксировал быстрый ответ ткани сразу после сжатия.
⚕️ Это не медицинская рекомендация.
