Коллаген — это структурные белки, из которых сплетены наши сухожилия, кожа и кости. Каждая молекула коллагена — пучок из трёх полипептидных цепей, скрученных в тройную спираль, как три нити в канате. До сих пор никто не наблюдал напрямую, что происходит с этими нитями, когда мы тянем за канат. В новой работе учёные взяли отдельные волокна из сухожилий коровы и растянули их, одновременно подсвечивая лазером и ощупывая сверхтонкой иглой атомно-силового микроскопа.

Лазер заставлял молекулы коллагена испускать особый свет — флуоресценцию, по которой можно судить, насколько они вытянуты. Оказалось, что молекулы растягиваются сильнее, чем видимые под микроскопом полосы на волокне — так называемая D-периодичность. Особенно это заметно у «молодых» волокон с меньшим числом химических сшивок между нитями — поперечных связей, которые стабилизируют структуру. Когда растяжение достигало предела, спирали начинали раскручиваться — как если бы канат сначала расплетался, а потом рвался.

Почему это важно? Понимание того, как коллаген держит нагрузку и где ломается, поможет создавать более прочные искусственные ткани и лучше лечить травмы сухожилий. Ведь если знать, какая «сшивка» делает канат надёжнее, можно подбирать материалы, которые не расплетутся в самый неподходящий момент.