A new calibration of the XRD technique for the study of archaeological burned human remains

Piga, Giampaolo; Malgosa, Assumpció; Thompson, Tim; Enzo, Stefano

doi:10.1016/j.jas.2008.02.003

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“…2) and the concurrent weight loss, depends on the gradual removal of carbonate ions at temperatures of 500 8C and greater (cf. [52,49,53]). This phenomenon is most probably closely connected with the evasion of CO 2 at 600 8C.…”

Section: Overall High Temperature Modification Process and Indicatorsmentioning

confidence: 99%

Research potential and limitations of trace analyses of cremated remains

Harbeck

Schleuder

Schneider

et al. 2011

Forensic Science International

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Section: Overall High Temperature Modification Process and Indicatorsmentioning

confidence: 99%

Research potential and limitations of trace analyses of cremated remains

Harbeck

Schleuder

Schneider

et al. 2011

Forensic Science International

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“…However, there has been ongoing debate regarding the general limitations and validity of the results quantified by FTIR [6,15,16]. Laboratory-based XRD has been shown to be capable of showing the distinct differences in the response of HAp crystallites to heating between animal and human bone [6,16,18]. As a complementary method, laboratory-based SAXS allows the identification of local structural alterations at the nanoscale, and is also capable of a fast throughput of samples [19].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

In situ X-ray scattering evaluation of heat-induced ultrastructural changes in dental tissues and synthetic hydroxyapatite

Sui

Sandholzer

Lunt

et al. 2014

J. R. Soc. Interface.

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Human dental tissues consist of inorganic constituents (mainly crystallites of hydroxyapatite, HAp) and organic matrix. In addition, synthetic HAp powders are frequently used in medical and chemical applications. Insights into the ultrastructural alterations of skeletal hard tissues exposed to thermal treatment are crucial for the estimation of temperature of exposure in forensic and archaeological studies. However, at present, only limited data exist on the heat-induced structural alterations of human dental tissues. In this paper, advanced nondestructive small-and wide angle X-ray scattering (SAXS/WAXS) synchrotron techniques were used to investigate the in situ ultrastructural alterations in thermally treated human dental tissues and synthetic HAp powders. The crystallographic properties were probed by WAXS, whereas HAp grain size distribution changes were evaluated by SAXS. The results demonstrate the important role of the organic matrix that binds together the HAp crystallites in responding to heat exposure. This is highlighted by the difference in the thermal behaviour between human dental tissues and synthetic HAp powders. The X-ray analysis results are supported by thermogravimetric analysis. The results concerning the HAp crystalline architecture in natural and synthetic HAp powders provide a reliable basis for deducing the heating history for dental tissues in the forensic and archaeological context, and the foundation for further development and optimization of biomimetic material design.

show abstract

“…La microestructura de los huesos y dientes humanos sometidos al efecto del calor ha sido estudiada mediante diferentes técnicas imagenológicas como la dispersión de rayos X de ángulo pequeño (Sandholzer et al, 2014), la difracción de rayos X (Piga et al, 2008), y más recientemente, la micro-tomografía computerizada 3D (Sandholzer et al, 2013). Sin embargo, el alto coste de estas tecnologías las hace inaccesibles para su aplicación en casos prácticos de identificación forense.…”

Section: Discussionunclassified

Alteraciones Morfológicas en Dientes Sometidos a Altas Temperaturas con Interés Forense

et al. 2016

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SIOLI, J. M.; SANTOS, I.; FONSECA, G. M. & MARTIN-DE-LAS-HERAS, S.Alteraciones morfológicas en dientes sometidos a altas temperaturas con interés forense. Int. J. Morphol., 34(2):719-728, 2016. RESUMEN:Los dientes son los elementos más resistentes del esqueleto humano y son utilizados en muchas ocasiones en la rutina de los laboratorios forenses. El objetivo de este estudio fue describir los cambios dentarios estructurales, morfológicos y del color que se producen tras la incineración, para ayudar en el manejo adecuado de las muestras en un escenario forense. Setenta dientes fueron expuestos a intervalos de temperatura de 100 °C a 1200 °C, durante 60 min. Un grupo control de 10 dientes no fue expuesto al choque térmico. Después de la incineración, los dientes fueron fotografiados y radiografiados para evaluar visualmente los cambios morfológicos. La medida del cambio de color fue realizada mediante un espectrofotómetro. Los resultados mostraron cambios estructurales y del color, así como alteraciones radiológicas, que se relacionaron con el intervalo de temperatura a la que fueron incinerados los dientes. En conclusión, es posible informar sobre la temperatura aproximada de calcinación de los dientes basándose en los cambios fotográficos, radiográficos y del color.PALABRAS CLAVE: Diente calcinado; Cambios color; Rayos-X; Morfología; Espectrofotometría. INTRODUCCIÓNLos dientes son considerados las estructuras más resistentes del cuerpo humano, pudiendo soportar temperaturas de hasta 1600 ºC sin una pérdida importante de su microestructura (Moreno et al., 2009), permaneciendo casi intactos tiempo después de que los tejidos blandos y esqueléticos han sido destruidos por la incineración. Otra característica a tener en cuenta es que los dientes se encuentran articulados en el hueso alveolar del maxilar y de la mandíbula, tejidos óseos que, unidos a los tejidos blandos, mucosos, epiteliales y musculares que los rodean, les proporcionan una mayor protección en caso de exposición a altas temperaturas (Myers et al., 1999;Fereira et al., 2008).El análisis de los dientes sometidos a altas temperaturas constituye un aspecto fundamental en el campo de las ciencias forenses. Una gran variedad de acontecimientos se producen en los que el fuego actúa como protagonista: accidentes aéreos, de tráfico, terremotos, atentados con bombas o cremaciones ilícitas. Además, el fuego puede ser empleado para destruir pruebas forenses en casos criminales, a menudo tratando de evitar la identificación y recuperación de la víctima (Savio et al., 2006). En estos casos, los dientes de los cadáve-res carbonizados pueden aportar valiosa información sobre la identificación del individuo, pero también de las circunstancias que rodean al fuego, la temperatura alcanzada en el lugar de los hechos, la fragilidad para la recuperación de la muestra, la degradación del ADN, etc. (Pol et al., 2015).La exposición a altas temperaturas produce una evaporación del agua y del material orgánico, que conlleva a un proceso de contracción de los tejidos dentales. Es...

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A new calibration of the XRD technique for the study of archaeological burned human remains

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Research potential and limitations of trace analyses of cremated remains

Research potential and limitations of trace analyses of cremated remains

In situ X-ray scattering evaluation of heat-induced ultrastructural changes in dental tissues and synthetic hydroxyapatite

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