美國(guó)伊利諾伊理工大學(xué)一個(gè)實(shí)驗(yàn)室正利用纖維衍射分析人類(lèi)大腦和心臟以及霸王龍化石中的組織結(jié)構(gòu)。極少有研究人員利用這種X射線(xiàn)衍射，因?yàn)橥瓿蓪?shí)驗(yàn)需要大量時(shí)間和人力。但由于該校JosephOrgel實(shí)驗(yàn)室專(zhuān)門(mén)從事相關(guān)研究，因此其開(kāi)展了很多定制項(xiàng)目。Orgel團(tuán)隊(duì)制作的結(jié)締組織、神經(jīng)組織和恐龍組織中細(xì)絲狀膠原纖維圖像的分辨率達(dá)到一米的十億分之一。

在日前于加拿大多倫多舉行的美國(guó)結(jié)晶學(xué)會(huì)第68屆年會(huì)上，Orgel解釋了利用X射線(xiàn)纖維衍射開(kāi)展的工作。

在X射線(xiàn)衍射中，研究人員向樣本發(fā)射X射線(xiàn)束并且測(cè)量光束的衍射角度和強(qiáng)度，以創(chuàng)建樣本分子結(jié)構(gòu)圖。和醫(yī)生可能拍攝的基于密度反差的X射線(xiàn)圖不同，X射線(xiàn)衍射探尋的是衍射光的模式，以便查看樣本的內(nèi)部對(duì)稱(chēng)性并且判斷其晶體屬性。

Orgel利用X射線(xiàn)衍射法研究了出現(xiàn)在骨頭、組織和韌帶中的I型膠原蛋白。“這是一種非常強(qiáng)大的方法，因?yàn)樗茉诓恍薷臉颖镜那闆r下進(jìn)行取樣。你可以采集盡可能多的樣本，將它們放在X射線(xiàn)束中，然后衍射樣本?！監(jiān)rgel介紹說(shuō)，“它還能展示大分子結(jié)構(gòu)?！?

在一些可能帶來(lái)爭(zhēng)議的結(jié)果中，Orgel的X射線(xiàn)衍射數(shù)據(jù)展示了來(lái)自基本被認(rèn)為是恐龍化石的大量晶體狀組織成分。Orgel解釋說(shuō)，盡管研究膠原蛋白的專(zhuān)家就該結(jié)果達(dá)成一致意見(jiàn)，但古生物學(xué)家尚未就此項(xiàng)發(fā)現(xiàn)達(dá)成共識(shí)，因?yàn)樗蚱屏诉@個(gè)領(lǐng)域長(zhǎng)期存在的范式?！叭藗儾辉赶嘈牛谝恍┍粩R置到博物館架子上的化石樣本中，實(shí)際上保存了相當(dāng)數(shù)量的組織?！?

Orgel實(shí)驗(yàn)室還利用X射線(xiàn)衍射探尋了人類(lèi)組織結(jié)構(gòu)。通過(guò)觀察大腦和心臟組織中的結(jié)構(gòu)變化，研究者可追蹤同受傷相關(guān)的損害和發(fā)生潛在風(fēng)險(xiǎn)的部位。