华盛顿大学工程与应用科学学院能源、环境与化学工程教授、环境纳米化学实验室主任Young-Shin Jun领导了一个“成核”专家小组，这是在流体系统中形成固相的第一步。目前虽然对骨骼和牙齿中矿物质的成核作用还没有很好的了解，但已知的是骨骼矿物质形成于胶原蛋白的内部，就是我们熟知的皮肤和其他结缔组织中的主要蛋白质胶原蛋白。Jun小组研究了胶原纤维结构中的微小间隙如何促进磷酸钙的成核，这是骨形成和维持所必需的分子。
我们首先来简单了解一下骨折的愈合，WebMD网站将其分为四步：
1. 骨修复在受伤后几小时内开始。伤口周围会有一个肿胀，这是形成的血凝块。你的免疫系统会吞噬无用的细胞就像送入垃圾收集器，它们会清除细小的骨头碎片，杀死细菌。此外这个区域将生长血管，以帮助愈合过程。这个步骤可能持续一两周。
2. 在接下来的4—21天里，骨折部位周围会有一个柔软的骨痂。这是胶原蛋白物质进入体内，慢慢取代血凝块。骨痂比凝块硬，但不如骨头硬。这就是你用石膏的部分原因——它将愈合的骨头固定在适当的位置。如果它移动，柔软的愈伤组织可能会断裂，阻碍恢复。
3. 休息约2周后，被称为成骨细胞的细胞进入并开始工作。它们形成新的骨骼，添加矿物质使骨骼坚硬和坚固，就像坚硬的桥梁一样。这个阶段叫做硬愈伤组织。通常在休息6 - 12周后结束。
4. 最后的过程是骨重塑。这个过程中破骨细胞对骨骼做一些微调，它们会分解在愈合过程中形成的额外骨骼，使您的骨骼恢复到正常形状。当你达到这个阶段，恢复正常活动会帮助愈合。这一步可能在你觉得没问题后还会持续很长时间，有时长达9年。
这份研究的着眼点就是上述的第三步。
研究小组在阿尔贡国家实验室的高级质子源上用小角度X射线观察胶原间隙（大约2纳米高、40纳米宽）研究磷酸钙的成核过程。他们发现，在没有抑制剂的情况下成核过程最初发生在较远间隙之外；当他们添加抑制剂后这个过程发生在胶原间隙内。Jun介绍，胶原间隙其有限的空间让磷酸钙沿其长度形成，这样可以降低消耗的能量加速成核。
简单来说，就是把材料放进一个扁盒子里促使其成型，过程更加快捷省力。
Jun表示，如果我们了解到骨骼如何形成，就可以调整它的形成位置。在过去我们只了解到胶原纤维是一个被动的形成新骨骼的模板，然而在这项研究中证实胶原纤维可以通过控制成核的途径和能量在生物矿化中发挥更加积极的作用。通过化学成分的改变并调整信号的调控，使骨矿物质更快更强地形成，这将有利于医学领域骨骼、牙齿康复治疗。
Jun认为，虽然这项研究关注的是生物学方面的成核，但这种对限制条件下成核的深入理解也适用于化学工程、材料科学和环境科学工程。在以往的研究中我们总是觉得新材料的形成没有任何的空间限制，但实际条件下的限制是各种各样的。比如在地下环境的地质构造、水过滤膜的空隙，都可能对碳酸钙、硫酸钙沉积造成影响。这份健康的概述很可能更广泛地利用于能源系统或水利系统中。
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