瑞士科研團隊在X射線成像技術領域取得重要突破，成功將生物結構三維成像時間從傳統的一天縮短至一小時，同時覆蓋從納米到毫米的多尺度范圍。這項成果為骨骼力學研究、疾病診斷及植入物開發提供了全新工具，相關研究已發表于權威學術期刊。

人體骨骼等生物材料具有獨特的層級結構，例如骨骼既具備高強度又能保持韌性，這種特性源于其內部納米至毫米尺度的精密排列。傳統分析方法需依賴電子顯微鏡、光學顯微鏡等多種設備分段觀測，不僅流程繁瑣，且難以整合不同尺度的數據。十年前，該研究團隊首次開發"張量斷層掃描"技術，通過雙軸旋轉樣品配合20微米寬的X射線束掃描，實現了納米與微米結構的同步成像。但早期版本單次掃描需耗時近24小時，限制了其在大規模研究中的應用。

最新研究通過優化掃描路徑控制算法與圖像重建模型，將整體流程壓縮至60分鐘左右。在保持20微米立方體分辨率的同時，成像速度提升數十倍。這種改進得益于算法對X射線干涉圖案處理效率的顯著提升，以及硬件系統對樣品旋轉精度的優化控制。

研究團隊以人體最小的聽小骨為驗證對象，利用瑞士同步輻射光源進行實測。新方法清晰呈現了膠原纖維在微觀區域的空間分布特征，這些纖維的排列方式直接影響聽覺信號傳導效率。實驗數據為解析骨組織力學機制提供了關鍵參數，特別是在理解不同尺度結構對整體性能的影響方面取得進展。

該技術已展現出廣泛的應用潛力。在醫學領域，可加速骨質疏松等代謝性疾病的病理研究，幫助分析病變組織的結構變化；在工程領域，能為人工關節、牙科植入物的表面結構設計提供優化依據，通過模擬天然組織的層級結構提升植入物的生物相容性。研究團隊正探索將技術擴展至軟組織成像，進一步拓展其應用范圍。