J. Phys. IVFrance 10 (2000) PrlO- 551
© EDP Sciences, Les Ulis
La microscopie électronique à balayage environnementale équipée
en micro-analyse X : son utilisation en pathologie osseuse
humaine. Perspectives et limites
L. Khouchaf, J. Blondiaux*, V. Hedouin*, D. Gosset*, J. Dûrret R.-M. Flipo**
Centre de Recherche de l'École des Mines de Douai, 941 rue Charles Bourseul, BP. 838,
59508 Douai cedex, France
* Institut de Médecine Légale, Faculté de Médecine Henri Warembourg, place Théo Varlet,
59000 Lille, France
** Département de Rhumatologie, Hôpital Salengro, 59037 Lille, France
Résumé . Dans une étude récemment publiée, nous avons montré l'intérêt de l'utilisation des techniques physiques
telles que la diffraction des rayons X, lafluorescenceX et la microscopie électronique à balayage environnementale
(MEBE) équipée en microanalyse X dans l'identification de la tuberculose ostéo-articulaire sur du matériel ostéo-
archéologique. L'objectif de l'étude actuelle est l'application du MEB environnemental dans l'identification de la
maladie tuberculeuse dans des os provenant de biopsie. Nous avons étudié d'abord l'effet d'un traitement à la
potasse sur le carbonate de calcium, composant dont la présence au sein de la lésion osseuse serait spécifique de la
tuberculose. Une attaque dans une solution de potasse KOH 2M à 105 °C pendant 2 heures, a été retenue comme
condition de traitement. Le traitement a été appliqué ensuite à un os sain frais pour en apprécier l'efficacité sur le
collagène dont la présence pourrait gêner la lecture du carbonate de calcium au MEB. Enfin , le même traitement
est appliqué à un os tuberculeux. Nous avons montré une conservation de la structure apatitique de l'os après
traitement, et une destruction partielle du collagène. Dans l'os tuberculeux, nous avons mis en évidence la
conservation partielle du dépôt de carbonate de calcium dont une partie n'a pas résisté au traitement. Ces résultats
permettent de définir les termes d'une nouvelle méthode de traitement à la fois plus agressive pour le collagène et
moins agressive pour le carbonate de calcium et confirment, par la qualité des images et la précision des analyses,
les potentialités des applications du MEB environnemental dans la recherche médicale.
Abstract . In a recently published study, we have shown the utility of X-ray diffraction, X-rayfluorescenceand
environmental SEM equipped with micro-analysis in the identification of bone tuberculosis from osteo-
archaeological origin. The goal of the present study is the application of environmental SEM in the identification
of bone tuberculosis from bone harvested at autopsy. First we studied the effects of potash on calcie, the presence of
which signals tuberculosis. The condition under which the calcite remains practically unaffected was KOH 2M at
105° C for two hours. The treatment was applied to a fresh bone sample in order to know the effect on the bone
collagen , so that no overlap occurred between the calcium carbonate and the collagen of bone. Finally the same
treatment was applied to a bone from a known tuberculous sample. We have noted no destruction of the apatitic
structure of the bone with only partial destruction of the collagen. For the tuberculous bone, we have shown the
partial conservation of the calcium carbonate deposit. These results allow us to define a new treatment method,
which is at the same time more destructive to the collagen and less destructive for the calcium carbonate
component. This paper presents a new application of a nineteenth century method of extracting collagen. These
results confirm, by the fine quality of the environmental SEM images and the precision analyses, the great
potential of environmental SEM in medical research.
1. INTRODUCTION
Nous avons appliqué la diffraction X, la fluorescence X et la microscopie électronique à balayage
environnementale à une série d'ossements d'origine archéologique présentant des infections variées et nous
avons montré par ces techniques que le carbonate de calcium était particulièrement abondant dans les
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jp4:20001059