Ultrastructure and Nanoporosity of Human Bone Shown with Correlative On-Axis Electron and Spectroscopic Tomographies
Notice bibliographique
Résumé
High Resolution Image Download MS PowerPoint Slide Mineralized collagen fibrils are the building block units of bone at the nanoscale. While it is known that collagen fibrils are mineralized both inside their gap zones (intra-fibrillar mineralization) and on their outer surfaces (extra-fibrillar mineralization), a clear visualization of this architecture in three dimensions (3D), combining structural and compositional information over large volumes, but without compromising the resolution, remains challenging. In this study, we demonstrate the use of on-axis Z -contrast electron tomography (ET) with correlative energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) tomography to examine rod-shaped samples with diameters up to 700 nm prepared from individual osteonal lamellae in the human femur. Our work mainly focuses on two aspects: (i) low-contrast nanosized circular spaces (“holes”) observed in sections of bone oriented perpendicular to the long axis of a long bone, and (ii) extra-fibrillar mineral, especially in terms of morphology and spatial relationship with respect to intra-fibrillar mineral and collagen fibrils. From our analyses, it emerges quite clearly that most “holes” are cross-sectional views of collagen fibrils. While this had been postulated before, our 3D reconstructions and reslicing along meaningful two-dimensional (2D) cross-sections provide a direct visual confirmation. Extra-fibrillar mineral appears to be composed of thin plates that are interconnected and span over several collagen fibrils, confirming that mineralization is cross-fibrillar, at least for the extra-fibrillar phase. EDX tomography shows mineral signatures (Ca and P) within the gap zones, but the signal appears weaker than that associated with the extra-fibrillar mineral, pointing toward the existence of dissimilarities between the two types of mineralization.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».