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Accès ouvert déclaré 2026 article

Synchrotron phase-contrast microtomography reveals the impact of degeneration on the 3D structure of human articular cartilage

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2Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : se, ch. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

OBJECTIVE: To evaluate quantitative and qualitative cell and tissue properties of human articular cartilage using phase-contrast synchrotron microtomography to determine what biological information can be obtained in comparison to traditional histopathology. DESIGN: Human knee cartilage from 49 deceased donors without known osteoarthritis (ages 18-85 years, 25 females and 24 males) and 4 patients undergoing total knee replacement due to advanced osteoarthritis (ages 61-75 years, all female) were imaged at 2.75 µm voxel size using synchrotron-based x-ray phase-contrast microtomography. Chondrocytes were segmented using an adaptive thresholding algorithm and cell properties were analyzed in relation to their depth within the tissue. Segmentations were validated by acquiring higher-resolution (0.65 µm voxel size) tomographs of two donors. Properties derived from microtomography were compared to the OARSI grades obtained by Safranin-O histological staining. RESULTS: Tomographic images show both chondrocytes and degenerative features such as cell clustering and fibrillation. Consistent chondrocyte segmentation was achievable, although separation of clustered cells was limited by resolution. Cell density, cell angle and cell shape show consistent profiles along the cartilage depth and depth-dependent associations with OARSI grade. CONCLUSIONS: Synchrotron based phase-contrast microtomography provides fully three-dimensional (3D) data and allows for clear visualization of articular cartilage degeneration, e.g. fibrillation and cell clustering. Furthermore, when combined with automatic image processing this approach provides whole-volume quantitative information about 3D chondrocyte properties and their relation to degeneration. Additionally, the technique is suitable for combination with other imaging techniques and in-situ experiments as it does not require invasive sample preparation.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Synchrotron phase-contrast microtomography reveals the impact of degeneration on the 3D structure of human articular cartilage
Date Crossref
01/09/2026
Éditeur
Elsevier BV
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Lund University Department of Biomedical Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • MAX IV Laboratory pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Paul Scherrer Institute pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Paul Scherrer Institut (PSI) Swiss Light Source (SLS) pays non établi dans la notice
    Structure de recherche

Department of Biomedical Engineering — Lund University, MAX IV Laboratory et Paul Scherrer Institute, avec 1 autre affiliation.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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