MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1038/s41467-022-34247-z

Медицинская библиотека · Nature communications · 2022

Primary radiation damage in bone evolves via collagen destruction by photoelectrons and secondary emission self-absorption.

Sauer Katrein, Zizak Ivo, Forien Jean-Baptiste, Rack Alexander, Scoppola Ernesto, Zaslansky Paul

СтатьяПоддержка исследования: вне правительства СШАПеревод в очереди

Аннотация

X-rays are invaluable for imaging and sterilization of bones, yet the resulting ionization and primary radiation damage mechanisms are poorly understood. Here we monitor in-situ collagen backbone degradation in dry bones using second-harmonic-generation and X-ray diffraction. Collagen breaks down by cascades of photon-electron excitations, enhanced by the presence of mineral nanoparticles. We observe protein disintegration with increasing exposure, detected as residual strain relaxation in pre-stressed apatite nanocrystals. Damage rapidly grows from the onset of irradiation, suggesting that there is no minimal 'safe' dose that bone collagen can sustain. Ionization of calcium and phosphorous in the nanocrystals yields fluorescence and high energy electrons giving rise to structural damage that spreads beyond regions directly illuminated by the incident radiation. Our findings highlight photoelectrons as major agents of damage to bone collagen with implications to all situations where bones are irradiated by hard X-rays and in particular for small-beam mineralized collagen fiber investigations.

Для цитирования: Sauer Katrein, Zizak Ivo, Forien Jean-Baptiste, Rack Alexander, Scoppola Ernesto, Zaslansky Paul. Primary radiation damage in bone evolves via collagen destruction by photoelectrons and secondary emission self-absorption.. Nature communications. 2022. DOI: 10.1038/s41467-022-34247-z.

Предметные рубрики MeSH

Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.