Knochenhärte und -flexibilität: Die Rollen von Kollagen und Mineralien

Die einzigartige Kombination aus Festigkeit und Zähigkeit von Knochen ergibt sich aus seiner Verbundstruktur:

• Kollagen (organische Matrix, ca. 30 % des Trockengewichts): Typ-I-Kollagenfibrillen sorgen für Zugfestigkeit, Flexibilität und ein Gerüst für die Mineralisation. Wie Bewehrungsstahl in Beton.
• Mineral (Hydroxylapatit, ca. 70 % des Trockengewichts): Calciumphosphatkristalle (Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂) lagern sich innerhalb und zwischen Kollagenfibrillen ab und bieten Druckfestigkeit und Härte.

Synergie

Die Schnittstelle zwischen Kollagen und Mineral überträgt die Last; Kollagen verhindert spröde Brüche, Mineralien widerstehen der Kompression. Eine Störung einer der beiden Komponenten (Osteogenesis imperfecta → defektes Kollagen; Osteomalazie → untermineralisiert) beeinträchtigt die Knochenqualität.