Mineralized Collagen Fibrils: An Essential Component in Determining the Mechanical Behavior of Cortical Bone
Source abstract
Abstract
Bone comprises mechanically different materials in a specific hierarchical structure. Mineralized collagen fibrils (MCFs), represented by tropocollagen molecules and hydroxyapatite nanocrystals, are the fundamental unit of bone. The mechanical characterization of MCFs provides the unique adaptive mechanical competence to bone to withstand mechanical load. The structural and mechanical role of MCFs is critical in the deformation mechanisms of bone and the marvelous strength and toughness possessed by bone. However, the role of MCFs in the mechanical behavior of bone across multiple length scales is not fully understood. In the present study, we shed light upon the latest progress regarding bone deformation at multiple hierarchical levels and emphasize the role of MCFs during bone deformation. We propose the concept of hierarchical deformation of bone to describe the interconnected deformation process across multiple length scales of bone under mechanical loading. Furthermore, how the deterioration of bone caused by aging and diseases impairs the hierarchical deformation process of the cortical bone is discussed. The present work expects to provide insights on the characterization of MCFs in the mechanical properties of bone and lays the framework for the understanding of the multiscale deformation mechanics of bone.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Bone Tissue Engineering Materials · Bone health and osteoporosis research · Collagen: Extraction and Characterization
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Key Laboratory for Space Bioscience and Biotechnology, School of Life Sciences, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China
Department of Medical Instrumentation Engineering Techniques, Electrical Engineering Technical College, Middle Technical University, 8998+QHJ Baghdad, Iraq
Funding
Central University Basic Research Fund of China · National Natural Science Foundation of China · Space Medical Experiment Project of China Manned Space Project
References (100+)
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