Исследование структуры и свойств силиката цинка, стабилизированного L-гистидином
А.А. Блинова1, М.А. Ясная1, Д.Г. Маглакелидзе1, М.А. Тараванов1, В.А. Лапин1,2, П.С. Леонтьев1
1 ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
2 ФГАОУ ВО «Северо- Кавказский федеральный университет»
DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.763
Оригинальная статья
Аннотация: В данной работе представлены результаты исследования процесса стабилизации наночастиц силиката цинка с использованием аминокислоты L-гистидина. В качестве прекурсора использовали ацетат цинка, в качестве осадителя – силикат натрия, стабилизатором выступала аминокислота L-гистидин. Синтез осуществляли методом химического осаждения в водной среде. Провели синхронный термический анализ, в результате которого установлено, что добавление аминокислоты
в наноразмерный силикат цинка оказывает большое влияние на кристаллическую структуру и термические переходы для данного материала. Далее провели рентгенофазовый анализ, который показал, что частицы силиката цинка имеют аморфную структуру и находятся в наноразмерном состоянии. Затем исследовали процесс взаимодействия аминокислоты с частицей силиката цинка методом ИК-спектроскопии. Результаты исследования показали, что стабилизация частиц сопровождается образованием химической связи между кремнием в молекуле силиката цинка и аминогруппой в молекуле L-гистидина.
Ключевые слова: наноразмерный силикат цинка, аминокислота L-гистидин, ацетат цинка, силикат натрия, фазовый состав, синхронный термический анализ, дериватограмма, ИК-спектроскопия, порошковая дифрактометрия
- Блинова Анастасия Александровна – к.т.н., доцент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
- Ясная Мария Анатольевна – к.х.н., доцент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов физико-технического факультета, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
- Маглакелидзе Давид Гурамиевич – студент 4 курса кафедры физики и технологии наноструктур и материалов физико-технического факультета, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
- Тараванов Максим Александрович – студент 2 курса кафедры физики и технологии наноструктур и материалов физико-технического факультета, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
- Лапин Вячеслав Анатольевич – научный сотрудник Научно-исследовательской лаборатории физико-химических методов анализа, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет», к.т.н., научный сотрудник лаборатории физики и технологии полупроводниковых наногетероструктур для СВЧ электроники и фотоники ФГАОУ ВО «Северо- Кавказский федеральный университет»
- Леонтьев Павел Сергеевич – студент 2 курса кафедры физики и технологии наноструктур и материалов физико-технического факультета, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
Ссылка на статью:
Блинова, А.А. Исследование структуры и свойств силиката цинка, стабилизированного L-гистидином / А.А. Блинова, М.А. Ясная, Д.Г. Маглакелидзе, М.А. Тараванов, В.А. Лапин, П.С. Леонтьев // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2022. — Вып. 14. — С. 763-770. DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.763.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Шурыгина, И.А. Перспективы применения наночастиц металлов для целей регенеративной медицины / И.А. Шурыгина, М.Г. Шурыгин // Сибирское медицинское обозрение. – 2018. – № 4 (112). – С. 31-37. DOI: 10.20333/2500136-2018-4-31-37.
2. Ситдикова, И.Д. Биоинженерные аспекты наноматериалов в свете проблем биологической совместимости / И.Д. Ситдикова, С.А. Фадеева, А.В. Гордеева, А.А. Камалетдинова // Результаты современных научных исследований и разработок: сборник статей V Международной научно-практической конференции, 27 ноября 2018 года, Пенза; отв. ред. Г.Ю. Гуляев. – Пенза: МЦНС «Наука и Просвещение», 2018. – С. 21-23.
3. Бароян, М.А. Изменения, происходящие в костной ткани после установки дентального импланта / М.А. Бароян, А.И. Паршукова, С.С. Иванова // Региональный вестник. – 2020. – № 7 (46). – С. 10-11.
4. Павлова, Т.В. Регенеративные особенности системы «кость-имплант» при применении наноструктурированных имплантов / Т.В. Павлова, М.Г. Жерновой, А.В. Нестеров и др. // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Медицина. Фармация. – 2012. – № 22 (141). – С. 135-140.
5. Павлова, Л.А. Характеристика репаративных процессов при применении биокомпозитов, содержащих BMP-2 на основе имплантов из наноструктурированного титана на ранних стадиях регенерации / Л.А. Павлова, В.В. Кривецкий, А.В. Нестеров, Т.В. Павлова // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. – 2010. – Т. 9. – №. 1. – С. 200-203.
6. Gomoll, A.H. Nanoparticulate fillers improve the mechanical strength of bone cement / A.H. Gomoll, W. Fitz, R.D. Scott et al. // Acta Orthopaedica. – 2008. – V. 79. – I. 3. – Р. 421-427. DOI: 10.1080/17453670710015349.
7. Thakral, G.K. Nanosurface – the future of implants / G.K. Thakral, R. Thakral, N. Sharma et al. // Journal of Clinical and Diagnostic Research. – 2014. – V. 8. – I. 5. – P. ZE07-ZE10. DOI: 10.7860/JCDR/2014/8764.4355.
8. Tomsia, A.P. Nanotechnology approaches for better dental implants / A.P. Tomsia, M.E. Launey, J.S. Lee et al. // The International Journal of Oral & Maxillofacial Implants. – 2011. – V. 26. – Suppl. 2011. – P. 25-44.
9. Медков, М.А. Особенности остеорепарации при использовании биоматериалов на основе гидроксиапатита и стронций-замещенного гидроксиапатита / М.А. Медков, Д.Н. Грищенко, В.С. Руднев и др. // Тихоокеанский медицинский журнал. – 2015. – № 4 (62). – С. 48-52.
10. Mohammadi, H. The role of bioinorganics in improving the mechanical properties of silicate ceramics as bone regenerative materials / H. Mohammadi, M. Sepantafar, A. Ostadrahimi // The Journal of Ceramic Science and Technology. – 2015. – V. 6. – № 1. – P. 1-8. DOI: 10.4416/JCST2014-00043.
11. Аюрова, Д.Б. Практическое значение профессиональной гигиены в области имплантататов / Д.Б. Аюрова // Международный студенческий научный вестник. – 2019. – №. 5-2. – С. 35.
12. Yu, S.H. Diabetes mellitus–Dental implants and periodontal disease. / S.H. Yu, T.J. Oh // In: Diabetes Mellitus: Impact on Bone, Dental and Musculoskeletal Health. V. Bones, Joints, and Hormones series; ed. by MengHee Tan. – London: Academic Press, 2020. – Ch. 7. – P. 139-158. DOI: 10.1016/B978-0-12-820605-8.00007-3.
13. Yang, Y. Fine tuning of the dimensionality of zinc silicate nanostructures and their application as highly efficient absorbents for toxic metal ions / Y. Yang, Y. Zhuang, Y. He et al. // Nano Research. – 2010. – V. 3. – I. 8. – P. 581-593. DOI: 10.1007/s12274-010-0019-3.
14. Qu, J. New hierarchical zinc silicate nanostructures and their application in lead ion adsorption / J. Qu, C.-Y. Cao, Y.-L. Hong et al. // Journal of Materials Chemistry. – 2012. – V. 22. – I. 8. – P. 3562-3567. DOI: 10.1039/C2JM15841H.
15. Song, Y. Zinc silicate/nano-hydroxyapatite/collagen scaffolds promote angiogenesis and bone regeneration via the p38 MAPK pathway in activated monocytes / Y. Song, H. Wu, Y. Gao et al. // ACS Applied Materials & Interfaces. – 2020. – V. 12. – I. 14. – P. 16058-16075. DOI: 10.1021/acsami.0c00470.
16. Jindal, A. An in vitro evaluation of zinc silicate fortified chitosan scaffolds for bone tissue engineering / A. Jindal, T. Mondal, J. Bhattacharya // International Journal of Biological Macromolecules. – 2020. – V. 164. – P. 4252-4262. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2020.09.018.
17. Ясная, М.А. Исследование влияния молекулярной массы полиэтиленгликоля на термические превращения наноразмерного оксида меди / М.А. Ясная, А.В. Блинов, А.Б. Голик и др. // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2021. – Вып. 13. – С. 937-946. DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.937.