Международная группа исследователей разработала способ выявления едва заметных изменений в коллагене кожи на ранних стадиях, до появления видимых признаков повреждения. Результаты работы описаны в статье, опубликованной в ACS Nano.
Коллаген — это иерархический материал, образующий высокоорганизованную сеть, которая поддерживает структуру и механическую прочность кожи. Структурные нарушения (такие как истончение волокон) легко выявить, но эти видимые изменения представляют собой поздние стадии ремоделирования тканей. Авторы новой работы отмечают: традиционные методы визуализации способны показать «кирпичики» коллагеновой структуры, но могут не уловить незначительные изменения в их расположении. Для того чтобы выявить эти скрытые закономерности, ученые объединили передовые методы оптической визуализации с хироптической спектроскопией.
Это позволило определить как наличие коллагена, так и его хиральную структурную когерентность в одном и том же физическом срезе ткани. Результаты показали явное расхождение между массой коллагена и его структурным порядком: образцы тканей сохраняли общее содержание коллагена и его распределение даже после сереьзного снижения супрамолекулярной хиральности.
Исследователи считают, что коллаген следует рассматривать не только как видимую сеть волокон, но и как иерархический материал, функция которого зависит от организации на разных длинах волн. Они хотят создать комплексную систему, объединяющую молекулярную хиральность, супрамолекулярную организацию и макроскопическую структуру ткани. Это может дать представление об операциях, заживлении ран и разработке биоматериалов, позволив оценивать целостность тканей до того, как произойдет необратимый макроскопический разрыв.
