Hierarchical organization of bone in three dimensions: A twist of twists
Notice bibliographique
Résumé
Structural hierarchy of bone - observed across multiple scales and in three dimensions (3D) - is essential to its mechanical performance. While the mineralized extracellular matrix of bone consists predominantly of carbonate-substituted hydroxyapatite, type I collagen fibrils, water, and noncollagenous organic constituents (mainly proteins and small proteoglycans), it is largely the 3D arrangement of these inorganic and organic constituents at each length scale that endow bone with its exceptional mechanical properties. Focusing on recent volumetric imaging studies of bone at each of these scales - from the level of individual mineralized collagen fibrils to that of whole bones - this graphical review builds upon and re-emphasizes the original work of James Bell Pettigrew and D'Arcy Thompson who first described the ubiquity of spiral structure in Nature. Here we illustrate and discuss the omnipresence of twisted, curved, sinusoidal, coiled, spiraling, and braided motifs in bone in at least nine of its twelve hierarchical levels - a visualization undertaking that has not been possible until recently with advances in 3D imaging technologies (previous 2D imaging does not provide this information). From this perspective, we hypothesize that the twisting motif occurring across each hierarchical level of bone is directly linked to enhancement of function, rather than being simply an energetically favorable way to assemble mineralized matrix components. We propose that attentive consideration of twists in bone and the skeleton at different scales will likely develop, and will enhance our understanding of structure-function relationships in bone.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,003 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».