Р-трикальцийфосфат (0-ТКФ) уже давно занял одну из лидирующих позиций среди материалов, используемых в создании тканей в лечебных целях благодаря высокой биосовместимости с человеческим организмом, а также структуре, аналогичной костной ткани.
Однако 0-ТКФ не полностью идентичен костной ткани. В отличие от гидроксиапатитов (ГАП) 0-ТКФ обладает достаточной пористостью, однако при низком значении pH остеокластической среды (4.2-4.3) он начинает растворяться [1].
Известно, что природные кости являются материалами с низкой упорядоченностью структуры и довольно сложным химическим составом. Поскольку искусственный имплантат (в виде шпатлевки, пасты, блока или гранулы) для лечения костных дефектов будет помещен хирургом в непосредственный контакт с поверхностью естественной кости, которая будет расти, растворяться или перестраиваться, реагируя на имплантант, то идеальный имплантат должен быть способен в полной мере участвовать в этих процессах. Ключом к этому участию является химическое и физическое сходство между ними.
В настоящее время разработка синтетических трансплантатов кости направлена на создание усовершенствованных материалов, способных запускать конкретные биологические функции при имплантации. Одним из способов такой модификации 0-ТКФ является частичное или полное замещение ионов Ca2+в решетке на ионы других элементов, что позволяет изменить физико-химические свойства материала. Так, например, 0-ТКФ, замещенный ионами Na+или К+ позволяют повысить термическую стабильность материала, а также предотвращают превращения в-ТКФ в а- ТКФ [2]. А ионы Cu2+придают ТКФ антисептические свойства.
Исследование 0-ТКФ методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) позволяет контролировать чистоту изготовленного материала, а именно: детектировать наличие примесей, идентифицировать их, определять их концентрацию, локализацию заместителя и др.
Целью данной работы является изучение порошковых трикальцийфосфатов, допированных ионами 3d группы с ядерным спином I=3/2 (Cu2+, Na+, K+).
Для достижения данной цели потребовалось решение следующих задач:
- Освоение методики проведения ЭПР эксперимента на спектрометре Brukeru ESP300 и детектирование на нем спектров исследуемых образцов.
- Разработка программы в среде программирования Matlab с использованием модуля Easyspin, позволяющей симулировать спектры ЭПР.
- Описание проведенных экспериментов с помощью программы для того, чтобы получить основные спектроскопические параметры.
- Сравнение полученных параметров с результатами других исследовательских групп.
1. Разработана программа в среде программирования Matlab с использованием модуля Easyspin, позволяющей симулировать зарегистрированные спектры ЭПР.
2. Показано, что параметры сверхтонкого расщепления и g-фактора спектров ЭПР (которые на данном этапе исследования мы приписываем изолированным ионам Cu2+) отличаются в зависимости от наличия ионов 3d группы другого типа, что потенциально может использоваться для определения присутствия непарамагнитных примесей и мест их дислокации.
3. Наблюдены спектры ЭПР ионов Cu2+, которые могут быть обусловлены различными позициями замещения ионов Ca2+в структуре ТКФ
4. Полученные результаты были сравнены с работами других исследовательских групп.
