Abstract
Two direct technical approaches have been developed in order to establish the density of three types of isolated microscopic structures of bone tissue. The average density of material from osteoid tissue has been found to be 1.46 by employing the isopicnic centrifugation technique in a CsCl-water gradient. The density of cylindrical osteones has been calculated from the ratio between their weight and volume. Osteones at initial and final stage of calcification have a density of 2.005±0.018 and 2.211±0.018, respectively.
Résumé
Les densités de trois structures ostéoniques (liseré préosseux, ostéon au stade initial de calcification, ostéon complètement calcifié) ont été déterminées au moyen de techniques directes sur des spécimens obtenus par microdissection. On a pu ainsi établir que la densité moyenne du liseré préosseux mesurée par centrifugation isopicnique en gradient de densité est de 1,46. D'autre part le calcul des densités de spécimens cylindriques appliquant le rapport poids/volume a donné les résultats suivants: ostéons au stade initial de calcification 2,005±0,018, ostéons complètement calcifiés 2,211±0,018.
Zusammenfassung
Die jeweilige Dichte von drei osteonischen Strukturen (kalkfreie Knochenvorstufe, Osteone im Anfangsstadium der Verkalkung und vollständig verkalkte Osteone) ist durch eine direkte Technik an durch Mikrosektion gewonenen Proben bestimmt worden. Somit konnte festgestellt werden, daß die durchschnittliche Dichte der kalkfreien Vorstufe, die mittels isopyknischen Zentrifugierens in Dichtegradiente gemessen wurde, 1,46 beträgt. Andererseits hat die Berechnung der Dichte der Osteone unter Bezugnahme auf das Verhältnis Gewicht/Volumen, die auf zylinderförmige Proben angewandt wurde, folgende Resultate ergeben: Osteone im Anfangsstadium der Verkalkung 2,005±0,018, Osteone bei vollständiger Verkalkung 2,211±0,018.
Similar content being viewed by others
References
Amprino, R.: Rapporti tra processi di ricostruzione e distribuzione die minerali nelle ossa. Z. Zellforsch.37, 144–183 (1952).
—, Engström, A.: Studies on X-ray absorption and diffraction of bone tissue. Acta anat. (Basel)15, 1–22 (1952).
Ascenzi, A., Bonucci, E.: The compressive properties of single osteons. Anat. Rec.161, 377–392 (1968).
—, Fabry, C.: Technique for dissection and measurement of refractive index of osteons. J. biophys. biochem. Cytol.6, 139–142 (1959).
Davies, H. G., Engström, A.: Interferometric and X-ray absorption studies of bone tissue. Exp. Cell Res.7, 243–255 (1954).
Duve, C. de, Berthet, J., Beaufay, H.: Gradient centrifugation of cell particles. Theory and applications. Progr. biophys.9, 325–369 (1959).
Eastoe, J. E., Eastoe, B.: The organic constituents of mammalian compact bone. Biochem. J.57, 453–459 (1954).
Evans, F. G., Coolbaugh, C. C., Lebow, M.: An apparatus for determining bone density by means of radioactive strontium (Sr90). Science114 182–185 (1951).
Ifft, J. B., Voet, D. H., Vinograd, J.: The determination of density distributions and density gradients in binary solutions at equilibrium in the ultracentrifuge. J. phys. Chem.65, 1138–1145 (1961).
Martin, R. G., Ames, B. N.: A method for determining the sedimentation behaviour of enzymes: applications to protein mixtures. J. biol. Chem.236, 1372–1379 (1961).
Rauber, A. A.: Elastizität und Festigkeit der Knochen. Leipzig: Engelmann 1876.
Robinson, R. A.: Chemical analysis and electron microscopy of bone. In: Bone as a tissue (K. Rodahl, J. T. Nicholson and E. M. Brown, eds.) New York: McGraw Hill Book Co. 1960.
—, Elliott, S. R.: The water content of bone. I. The mass of water, inorganic crystals, organic matrix and “CO2 space” components in a unit volume of dog bone. J. Bone Jt Surg.39A, 167–188 (1957).
Strandh, J.: Microchemical studies on single Haversian systems. I. Methodological considerations with special reference to variations in mineral content. Exp. Cell Res.19, 515–530 (1960).
Wertheim, M. G.: Mémoire sur l'élasticité et la cohésion des principaux tissus du corps humain. Ann. Chim. Phys. (Paris)21, 385–414 (1847).
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
This investigation was supported by grants from the Italian National Research Council.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Bonucci, E., Ascenzi, A., Vittur, F. et al. Density of osteoid tissue and osteones at different degree of calcification. Calc. Tis Res. 5, 100–107 (1970). https://doi.org/10.1007/BF02017540
Received:
Accepted:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF02017540