Structural, Morphological, and Sorption Characteristics of Imperfect Nanocrystalline Calcium Hydroxyapatite for the Creation of Dental Biomimetic Composites


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Using a set of structural-spectroscopic analysis methods, the relationships between the structure, morphology, and sorption characteristics of samples of nanocrystalline carbonate-substituted calcium hydroxyapatite synthesized with the use of a biogenic source of calcium (avian eggshell) by chemical precipitation from a solution are studied. Using X-ray diffractometry and X-ray microanalysis, impurities are found to enter the structure of the synthesized material from the avian eggshell, which leads to a change in the unit-cell parameters of the hydroxyapatite crystal without the formation of additional phosphate phases. Using optical spectroscopy and electron paramagnetic resonance, it is established that, as a result of the inheritance of a set of carbonate-ion impurities, a structure of B-type hydroxyapatite is formed. An increase in the content of the PO4 phosphate groups during the process of synthesis of materials in the atmosphere results in a decrease in the content of structurally related CO3 groups. A decrease in the pH of the solution at the synthesis stage, due to an increase in the content of \({\text{PO}}_{4}^{{3-}}\) anions, affects the morphology of the samples by increasing the size of defects, i.e., nanopores on the surface of the nanocrystals. Such a change in the morphology of the materials results in changes in the sorption characteristics of the samples, determined by the method of the thermal desorption of nitrogen. The specific surface area of the powders is ~55.5 ± 0.9 m2/g, which many times exceeds known analogs. Despite the developed surface, the samples of carbonate-substituted calcium hydroxyapatite remain stable in an atmosphere of saturated water vapors, and the main losses during polarization are associated with Maxwell–Wagner losses. Analysis of the characteristics of carbonate-substituted hydroxyapatite samples obtained from a biogenic source of calcium shows their potential significance for creating biomimetic materials that imitate the structure, morphology, and anisotropy of the native solid tissue of a human tooth.

Об авторах

D. Goloshchapov

Voronezh State University

Автор, ответственный за переписку.
Email: goloshchapov@phys.vsu.ru
Россия, Voronezh, 394018

A. Lenshin

Voronezh State University

Email: paul@phys.vsu.ru
Россия, Voronezh, 394018

K. Nikitkov

Voronezh State University

Email: paul@phys.vsu.ru
Россия, Voronezh, 394018

V. Bartenev

Voronezh State University

Email: paul@phys.vsu.ru
Россия, Voronezh, 394018

D. Savchenko

Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences (CAS); National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”

Email: paul@phys.vsu.ru
Чехия, Prague, 18221; Kyiv, 03056

E. Tutov

Voronezh State Technical University

Email: paul@phys.vsu.ru
Россия, Voronezh, 394006

P. Seredin

Voronezh State University; Ural Federal University

Автор, ответственный за переписку.
Email: paul@phys.vsu.ru
Россия, Voronezh, 394018; Yekaterinburg, 620002

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2019

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».