軟骨是一種非常迷人的組織，其包裹著機體骨骼的末端，能使其在肘部和膝蓋關節處相互滑行，其所形成的表麵要比冰麵光滑5倍;那麼軟骨酒精是如何管理這種近乎無摩擦的減震功能的，研究人員並不清楚;目前人們普遍認為，這取決於關節中的液體和組成組織的分子(稱之為細胞胞外基質(ECM))之間的相互作用，在微觀層麵上研究這些微妙的動態變化一直是科學家們的一個研究目標。

        近日，一篇發表在國際雜誌Osteoarthritis and Cartilage上題為“Spatially-resolved nanometer-scale measurement of cartilage extracellular matrix mobility”的研究報告中，來自佛羅裏達大學等機構的科學家們通過研究利用先進光子源(APS)的超亮X射線束首次在那麼尺度上對軟骨的移動進行了直接測定，利用這種名為X射線光子相關光譜(XPCS，X-ray photon correlation spectroscopy)的新型技術或能幫助研究人員深入闡明軟骨的力學機製，並為開發治療從常見的骨科相關疾病到運動損傷的新型療法奠定了一定的基礎。

        研究者Kyle D. Allen說道，利用APS，我們就能以該領域科學家們從未有過的尺度來觀察細胞外基質的動態學變化，我們對軟骨的這些相互作用理解地越深入，就越有可能開發出新型合成性的材料或生物學組織植入物來替代骨關節炎患者的功能。文章中，研究者Allen及其同事通過聯合研究收集了半月形的軟骨樣本，在APS的8-ID-I光束照射下，軟骨被暴露於不同的條件下，同時被插入到了一個“標本夾”中，隨後研究人員利用超亮X射線束來對其進行分析。

        本文研究結果表明，較小的細胞外基質組分要比較大的組分更具流動性，而脫水會減慢流動性，而且距離軟骨表麵越近，細胞外基質的動力學變化越快;研究報告還指出，這種X射線技術或能用來在較大的尺度上(低於1微米或比人類頭發的寬度小70倍)和較小的尺度上(低至納米或指甲每秒生長出的數量)更有效地同時測定細胞外基質的動態學變化。

        研究者Qingteng Zhang說道，相比其它探針而言，研究人員在APS下利用X射線從生物性材料中獲得的見解或許是獨一無二的，通過XPCS技術，研究人員就能在不破壞或切開結構的情況下觀察軟骨的內部結構或其在原始環境中的納米級別的動態學變化，這或許隻有高能量、類似激光的X射線才能實現的事情。綜上來看，本文研究結果或加速了科學家們對軟骨動力學的理解並提出了一種非常有價值的研究工具。

        研究者表示，這項研究實際上實現了一種基本的理解，盡管我們對軟骨如何發揮功能有一個更高層次的概念，當目前仍然存在很多謎團需要去解開，而我們所進行的研究就能幫助我們對一些未知的問題進行解答。綜上，本文研究結果表明，XPCS技術或有望以一種空間分辨率的方式對納米級別的軟骨細胞外基質的流動性提出特殊的見解，並闡明了生物固體-生物流體之間相互作用在決定細胞外基質動態變化上的重要性。