Pergamentets bevarande tillstånd bedöms vanligtvis med hjälp av invasiva och ibland destruktiva undersökningstekniker. Forskare från Université Paris-Saclay, CNRS, École Polytechnique, och det franska kulturministeriet har utvecklat en icke-destruktiv och icke-invasiv avancerad optisk bildteknik för att kvantitativt bedöma nedbrytningstillståndet för pergament. Tillvägagångssättet validerades med hjälp av artificiellt åldrade prover och applicerades sedan på pergamentmanuskript från 1200-talet från den berömda samlingen på Chartres-biblioteket. Deras arbete publicerades i tidningen Vetenskapliga framsteg den 16 juli, 2021.

På medeltiden, pergament var det främsta skrivstödet innan papperet kom. Pergament är tillverkat av djurhud som behandlas, skrapas och torkas under spänning. Efter tillverkningsprocessen, den huvudsakliga återstående beståndsdelen är kollagen, ett fibrillärt protein. Pergament är otroligt känsliga för värme och vatten och kombinationen av de två kan leda till en förändring i den multiskala strukturen av fibrillärt kollagen. Det yttersta stadiet av kollagennedbrytning är en total förlust av fibrillär organisation, dvs bildandet av gelatin, vilket kan göra att pergamentet blir transparent och stel. Den största utmaningen för bevarandeforskare och konservatorer idag är att identifiera pergamentets bevarande tillstånd för att välja den optimala restaureringsbehandlingen och bevarandeförhållandena. För närvarande, bedömningen av pergamentnedbrytning innebär vanligtvis provtagning med destruktiva undersökningstekniker.

Icke-linjär optisk (NLO) mikroskopi är en 3D-avbildningsteknik som ger upplösningsbilder i mikrometer. Genom att kombinera andra harmoniska generationens (SHG) signaler, som är känsliga för fibrillärt kollagen, med en analys av polariseringen av ljusets tillstånd, det är möjligt att mäta graden av inriktning i det fibrillära kollagenet, som är nära besläktad med nedbrytningstillståndet. Detta tillvägagångssätt testades på en uppsättning samtida pergament, som förändrades artificiellt genom värmeexponering för ökande varaktigheter och validerades sedan genom att jämföra dem med en referensteknik för att bedöma bevarande tillståndet. Olinjär optisk mikroskopi användes sedan för att analysera historiska pergamentmanuskript från 1200 -talet som tillhör den berömda samlingen på Chartres -biblioteket. Några av dessa manuskript förstördes eller skadades i varierande grad när staden bombades kraftigt 1944 under befrielsen. Pergamenten utsattes för eld (och därefter värme) samt vatten, som användes av brandmännen för att släcka elden. År 2009, några av de skadade dokumenten återställdes med befuktning för att platta pergamenten. Med olinjär optisk mikroskopi, forskarna kunde kartlägga bevarandetillståndet för flera pergamentmanuskript och bekräfta frånvaron av påverkan från restaureringsprocessen.

Dessa resultat skapar nya möjligheter för analys av kollagenbaserade kulturarvsartefakter, som pergament, läder, eller naturhistoriska prover torkade eller konserverade i vätskor. Mer allmänt, denna olinjära optiska mikroskopi teknik, som fortfarande är relativt okänd inom kulturarvsvetenskap, erbjuder nya möjligheter för användning inom ett brett spektrum av områden.