La microtomographie X est apparue au début des années 2000 pour l’analyse tri-dimensionnelle du tissu osseux. Elle est plus rapide que l’histologie avec/sans décalcification des échantillons et autorise une analyse 2D ou 3D de la quantité et de l’architecture osseuse. Cette technique non destructrice pour l’échantillon est basée sur l’absorption des rayons X par la matière. Au cours des dernières années, l’utilisation de sels métalliques s’est développée pour permettre de visualiser d’autres constituants que le calcium de la matrice osseuse et permettre l’étude d’autres tissus.

Des fragments ostéo-cartilagineux et divers tissus mous ont été fixés puis imprégnés dans de l’acétate d’uranyle. Des microbilles de gélatine ont été imprégnées d’un mélange iode–iodure de potassium (IKI). Des tissus mous (cerveau humains) ou durs (mandibule) ont été analysés après injection intravasculaire de gélatine barytée. Les échantillons ont été analysés sur microtomographe X.

Les ions métalliques employés dans ces techniques se fixent sur les composants des matrices extracellulaires (collagène, élastine, protéoglycanes) ou alors, ils sont présents dans la masse d’injection intravasculaire. Les structures marquées deviennent visibles et une analyse 3D peut être réalisée avec possibilité d’analyse quantitative. IKI entraîne cependant une rétraction importante. Du fait des principes physiques liés aux rayons X, seules les lames élastiques des petites artérioles sont détectables. La vascularisation est très bien identifiable dans les tissus mous (jusqu’aux capillaires) ; dans les tissus durs, il est possible d’effectuer une décalcification préalable pour augmenter les contrastes.

Il est possible d’utiliser les sels métalliques souvent employés en microscopie électronique comme agents de contraste (« colorants ») pour la microtomographie X. Cependant, il existe des limites à leur utilisation et des techniques sont actuellement en cours de développement qui vont autoriser une imagerie 3D basée sur le contraste métallique.