瑞士科研团队在X射线成像技术领域取得重要突破，成功将生物结构三维成像时间从传统的一天缩短至一小时，同时覆盖从纳米到毫米的多尺度范围。这项成果为骨骼力学研究、疾病诊断及植入物开发提供了全新工具，相关研究已发表于权威学术期刊。
人体骨骼等生物材料具有独特的层级结构，例如骨骼既具备高强度又能保持韧性，这种特性源于其内部纳米至毫米尺度的精密排列。传统分析方法需依赖电子显微镜、光学显微镜等多种设备分段观测，不仅流程繁琐，且难以整合不同尺度的数据。十年前，该研究团队首次开发"张量断层扫描"技术，通过双轴旋转样品配合20微米宽的X射线束扫描，实现了纳米与微米结构的同步成像。但早期版本单次扫描需耗时近24小时，限制了其在大规模研究中的应用。
最新研究通过优化扫描路径控制算法与图像重建模型，将整体流程压缩至60分钟左右。在保持20微米立方体分辨率的同时，成像速度提升数十倍。这种改进得益于算法对X射线干涉图案处理效率的显著提升，以及硬件系统对样品旋转精度的优化控制。
研究团队以人体最小的听小骨为验证对象，利用瑞士同步辐射光源进行实测。新方法清晰呈现了胶原纤维在微观区域的空间分布特征，这些纤维的排列方式直接影响听觉信号传导效率。实验数据为解析骨组织力学机制提供了关键参数，特别是在理解不同尺度结构对整体性能的影响方面取得进展。
该技术已展现出广泛的应用潜力。在医学领域，可加速骨质疏松等代谢性疾病的病理研究，帮助分析病变组织的结构变化；在工程领域，能为人工关节、牙科植入物的表面结构设计提供优化依据，通过模拟天然组织的层级结构提升植入物的生物相容性。研究团队正探索将技术扩展至软组织成像，进一步拓展其应用范围。
