Den organiska fasen av benmatrisen består av cirka 90 % typ I kollagen – en hierarkisk struktur som ger ben dess anmärkningsvärda kombination av styrka och seghet.
Från molekyl till matris
- Trippelhelixmolekyler sammansätter sig själva till kvart-staggerade fibriller med ett karakteristiskt 67 nm D-period bandmönster
- Fibriller aggregerar till fibrer som bildar ett gles nätverk
- Mineral (hydroxyapatit) deponeras inom och mellan fibrillerna, skapar ett naturligt kompositmaterial
Resulterande mekaniska egenskaper
- Hög draghållfasthet från kollagens molekylära struktur
- Hög tryckhållfasthet från mineralfasen
- Seghet (brottmotstånd) från fibrillära glidning, offerbindningar och energidissipationsmekanismer
Tvärbindning: Åldringsfaktorn
- Enzymatiska tvärbindningar (lysyloxidas-medierade) ger normal strukturell mognad
- Icke-enzymatiska tvärbindningar (avancerade glykationsendprodukter/AGEs) ackumuleras med ålder och diabetes, ökar sprödhet och frakturrisk
Denna kollagen-mineral kompositarkitektur är fundamental för bens förmåga att motstå varierande mekaniska belastningar genom livet.
