Structural changes in the course of bone conservation measured by pulsed nuclear magnetic resonance techniques

Summary Conservation of bone leads to structural changes of the tissues, such as increase of SH-groups and acidity. At the same time, a decrease in enzyme activity is observed. These alterations in the macromolecular structures are accompanied by changes of distribution of the tissue water. Using the technique of pulsed nuclear magnetic resonance (NMR), it is possible to evaluate the state of water in the tissue.In this work we measured the spin-lattice relaxation times (T₁) of tissue water protons as a parameter for structural changes in the course of conservation. Three different techniques of bone conservation were applied, in which the results of all measurements showed a significant decrease of T₁. In addition, we found a slight but not significant increase in the total tissue water content during the conservation period.By using the method we present, evidence of structural changes in bone tissue can be obtained in a simple but effective manner.

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Résumé La conservation de l'os entraîne des changements de la structure tissulaire, tels qu'une augmentation des groupements SH et une élévation du pH. On observe simultanément une diminution de l'activité enzymatique. Ces altérations des structures macromoléculaires s'accompagnent de changements dans la répartition de l'eau tissulaire. Grâce à la technique de résonance magnétique nucléaire pulsée (RMN) il est possible d'estimer l'état de l'eau dans les tissus.Dans le présent travail, on a mesuré les temps de relaxation du réseau du spin (T₁) des protons de l'eau tissulaire comme critère des changements structuraux lors de la conservation. Trois différentes techniques de conservation osseuse ont été utilisées; les mesures des T₁ ont montré que ces trois techniques déterminent une diminution significative de ce paramètre. Par ailleurs, les auteurs ont trouvé que la quantité totale d'eau tissulaire augmente légèrement mais de façon non significative lors de la période de conservation.En utilisant la méthode exposée ici, la preuve de changements structuraux dans le tissu osseux peut être obtenue de manière simple mais certaine.