×
20.05.2016
216.015.3fa9

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ ЗУБНОГО КАМНЯ ИЗ АНАЛОГА РАСТВОРА СЛЮНЫ ЧЕЛОВЕКА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области медицины, а именно к стоматологическим методам экспериментального моделирования процессов, протекающих в полости рта человека, в частности образования зубного камня. Для этого предложен способ моделирования процесса образования зубного камня из аналога раствора слюны человека, основанный на синтезе зубного камня в искусственно созданной модельной среде, при котором готовят модельную среду указанного состава: NaCl - 9,00 ммоль/л, KCO - 5,00 ммоль/л, (NH)HPO - 5,60 ммоль/л, NHCl - 29,49 ммоль/л, NHF - 0,01 ммоль/л, KCl - 25,00 ммоль/л, CaCl·HO - 6,90 ммоль/л, MgCl·6HO - 3,00 ммоль/л. Синтез проводят при значении pH=6,95±0,05 и температуре 37.0±0.5°C, при этом через 60 дней образуется фаза в виде брушита, а через 90 дней из модельной системы образуется гидроксилапатит, который является основным компонентом зубных камней человека. Изобретение позволяет обнаружить предрасположенность к заболеванию и выработать профилактические меры для предотвращения роста зубного камня. 5 ил., 2 табл.,1 пр.
Основные результаты: 1. Способ моделирования процесса образования зубного камня из аналога раствора слюны человека, основанный на синтезе зубного камня в искусственно созданной модельной среде, отличающийся тем, что для этого готовят модельную среду указанного состава: NaCl - 9,00 ммоль/л, KCO - 5,00 ммоль/л, (NH)HPO - 5,60 ммоль/л, NHCl - 29,49 ммоль/л, NHF - 0,01 ммоль/л, KCl - 25,00 ммоль/л, CaCl·2HO - 6,90 ммоль/л, MgCl·6HO - 3,00 ммоль/л и проводят синтез при значении pH=6,95±0,05 и температуре 37.0±0.5°C, при этом через 60 дней образуется фаза в виде брушита, через 90 дней из модельной системы образуется гидроксилапатит, который является основным компонентом зубных камней человека.

Изобретение относится к области медицины, к методам экспериментального моделирования процессов, протекающих в полости рта человека, в частности образования зубного камня.

Носителями минералов являются не только недра Земли, но и все живое на ней, включая человека. Минералы, возникающие в живом организме и называемые биоминералами, участвуют в его построении (зубы, кости) и физиологически ему необходимы. Они входят и в состав различных новообразований патогенного характера, не свойственных живому организму, возникающих при нарушениях в его функционировании и обнаруживаемых практически во всех тканях и органах человека и животных.

Характерным патогенным новообразованием, возникающим на зубах 75-80% людей, являются зубные камни - дентолиты. Установлена важная роль слюны в образовании зубного камня. Однако исследования ротовой жидкости лиц с зубными камнями носят единичный характер.

В последнее время интерес к проблеме все более возрастает из-за резкого ухудшения экологической обстановки в мире, что является одним из важнейших факторов роста заболеваний, приводящих к возникновению минеральных патообразований. Изучение их состава и строения имеет большую практическую ценность, так как содержит ответ на ряд важнейших вопросов: в чем причина возникновения патообразований, каковы параметры среды их формирования, как меняются во времени эти параметры, как повлиять на химизм среды с целью профилактики их появления.

Зубные отложения можно разделить на две группы.

1. Неминерализованные зубные отложения: пелликула, зубная бляшка, мягкий зубной налет (белое, вещество), пищевые остатки.

2. Минерализованные зубные отложения: наддесневой и поддесневой зубной камень.

Выделяют зубные камни трех цветов: белые, желтые и коричневые. Белые и желтые камни представляют собой мягкие образования, легко снимающиеся с поверхности зуба. По данным ряда авторов, содержание минерального вещества в них колеблется от 56,5 до 76,0 мас. %. Существуют также коричневые дентолиты, они более плотные по своей консистенции и более сложно отделяются от поверхности зуба, обычно возникают в виде каймы вдоль губной поверхности зуба нижней челюсти, несколько реже - верхней челюсти. При этом содержание минерального вещества в них около 87,0 мас. %.

На фиг. 1 представлены дифрактограммы: брушит и апатит 1, апатит и витлокит 2 и апатит 3. Рентгенофазовый анализ зубных камней показал, что минеральная составляющая большинства зубных камней представлена апатитом, в трех образцах вместе с апатитом присутствует брушит.

По нашим данным, основным минеральным компонентом всех образцов слюнных камней является гидроксилапатит. В одном образце в качестве примеси обнаружен брушит, в другом - витлокит (5-10% от содержания гидроксилапатита).

С целью идентификации веществ, не имеющих кристаллического строения, а также для подтверждения и уточнения (в случае минералов апатита и витлокита) результатов рентгенофазового анализа дополнительно проведен анализ методом ИК-спектроскопии.

На фиг. 2 представлен ИК-спектр зубного камня. Данные ИК-спектроскопии подтверждают фосфатный состав неорганической компоненты зубных камней. В спектрах всех образцов присутствуют полосы поглощения, соответствующие колебаниям Р-О связей гидроксилапатита, что совпадает с данными РФА. Не обнаружены полосы поглощения, характерные для OH-групп, однако, все исследованные образцы содержат карбонат-ионы. Наличие полос колебаний С-О связи (1420, 1460 см-1) говорит о замещении PO43- - тетраэдров карбонат-ионами (так называемое замещение В-типа). Полоса 1550 см-1 говорит о замещении OH-групп карбонат-ионами в каналах структуры апатита, что соответствует замещению А-типа. Соотношение карбонат-ионов, соответствующих этим двум типам замещений, в гидроксилапатитах всех исследуемых образцов равно 2:1. Кроме того, на большинстве ИК-спектров зубных камней присутствует широкая полоса валентных колебаний молекул воды при 3440 см-1, указывающая на присутствие молекул воды в каналах структуры апатита, и полоса деформационных колебаний воды при 1650 см-1.

Слюна - это жидкость, продуцируемая специализированными железами: околоушной слюнной железой (ОУСЖ), подчелюстной (ПЧСЖ), подъязычной (ПЯСЖ) и др., открывающимися своими протоками в полость рта. Слюна образуется в результате энергозависимых процессов и по своим свойствам резко отличается от ультрафильтрата плазмы. Из больших слюнных желез ПЧСЖ выделяет около 70%, ОУСЖ - 25%, ПЯСЖ - 3-4%, малые слюнные железы - 1-2% слюны. Эти цифры могут колебаться в зависимости от стимуляции и других факторов.

Следует уточнить, что в полости рта находится не чистый секрет слюнных желез, а биологическая жидкость, часто называемая ротовой жидкостью. Она представляет собой суммарный секрет всех слюнных желез, включающий также микрофлору полости рта, содержимое десневых карманов, десневую жидкость, продукты жизнедеятельности микрофлоры мягкого зубного налета, распада мигрирующих из слизистой оболочки и выделившихся со слюной лейкоцитов, остатки пищевых продуктов и т.д.

Ротовая жидкость представляет собой водный раствор органических и минеральных веществ (0,58%, из них 0,22% - неорганические вещества). На долю воды приходится 99,42%.

Неорганические компоненты слюны представлены макро- и микроэлементами (H, K, Na, Ca, Mg, Fe, Cu, Р, S, Cl, F и др.). Они могут находиться в ротовой жидкости как в ионизированной форме в виде простых (H+, K+, Na+, Ca2+, Cl- и др.) и сложных (H2PO4-, HPO42-, PO43-, HCO3-, SO42- и др.) ионов, так и в составе органических соединений - белки, белковые соли, хелаты и т.д.

Минерализующая функция ротовой жидкости определяется, прежде всего, величиной pH и содержанием ионов Ca2+ и HPO42-.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является: "Способ моделирования процесса образования зубного камня" Авторы: Голованова О.А., Вельская Л.В., Пушкарева А.В., Казанцева Р.В. (14.01.2009 г.) В данном способе авторы связывали протекание образование зубного камня с изменением состава биологической жидкости, а также моделировали биологическую систему при отклонениях состава биологической жидкости от нормы.

Задачей заявляемого изобретения является разработка способа экспериментального моделирования процесса образования зубного камня из аналога раствора слюны человека, который является благоприятным для кристаллизации фосфатов кальция, выявление условий, способствующих камнеобразованию в полости рта с целью обнаружения предрасположенности к данному заболеванию, и последующей выработки профилактических мер возникновения и роста зубного камня.

Указанный технический результат достигается тем, что предложен способ моделирования процесса образования зубного камня из аналога раствора слюны человека, основанный на синтезе зубного камня в искусственно созданной модельной среде, при котором готовят модельную среду указанного состава: NaCl - 9,00 ммоль/л, K2CO3 - 5,00 ммоль/л, (NH4)2HPO4 - 5,60 ммоль/л, NH4Cl - 29,49 ммоль/л, NH4F - 0,01 ммоль/л, KCl - 25,00 ммоль/л, CaCl2·2H2O - 6,90 ммоль/л, MgCl2·6H2O - 3,00 ммоль/л проводят синтез при значении pH=6,95±0,05 и температуре 37.0±0.5°C, при этом через 60 дней образуется фаза в виде брушита, через 90 дней из модельной системы образуется гидроксилапатит, который является основным компонентом зубных камней человека.

При проведении эксперимента использовались значения диапазона концентраций основных неорганических компонентов и pH слюны здорового взрослого среднестатистического человека. В таблице 1 представлен минеральный состав слюны человека. Концентрации катионов и анионов в различных сериях экспериментов отвечало их минимальному, среднему и максимальному значениям диапазона данного показателя характерного для состава биологической жидкости. При этом изучалось поведение систем при температуре 37.0±0.5°C и четырех значениях pH: 5.50±0.05, 6.00±0.05, 7.00±0.05 и 8.00±0.05.

В качестве исходных реагентов использовались соли марки ч.д.а и х.ч. и бидистиллированная вода. Выбор исходных реагентов и их соотношение в растворе определялись таким образом, чтобы концентрации ионов и ионная сила раствора были максимально приближены к данным параметрам моделируемой системы.

На фиг. 3 представлена схема модельного эксперимента in vitro. Для каждой серии экспериментов были приготовлены растворы, содержащие катионы и анионы, при совместном присутствии которых в данных условиях не образуются малорастворимые соединения. После смешения эквивалентных объемов растворов производили корректировку значений pH путем добавления 6 М раствора NaOH. С целью предотвращения уменьшения концентрации в растворе карбонат ионов (за счет гидролиза в кислой среде) необходимое количество NaHCO3 добавляли при pH 5.5-6.0. После корректировки pH моделируемого раствора до необходимого значения добавляли определенную массу кристаллического NaCl, рассчитанную таким образом, чтобы ионная сила раствора была по возможности максимально приближена к моделируемой системе. Готовый раствор сливали в стакан и оставляли для кристаллизации на время 7-270 дней при температуре 37.0±0.5°C.

По предварительному термодинамическому расчету в исследуемых растворах термодинамически вероятно образование следующих малорастворимых соединений: CaHPO4·2H2O; Ca4H(PO4)3·2.5H2O и Ca10(PO4)6(OH)2. Сопоставляя индексы пересыщения, рассчитанные для фосфатов кальция различного стехиометрического состава, следует отметить, что в рамках выбранной термодинамической модели в изучаемых системах (при pH 5,2-8,0) наибольшую степень пересыщения имеет гидроксилапатит. Известно, что брушит кристаллизуется при более низких значениях pH, чем апатит, и, согласно нашим термодинамическим расчетам, является метастабильной фазой.

На фиг. 4 представлена дифрактограмма образца, полученного из модельного раствора при pH=5,50 в течение 30 дней. Результаты модельного эксперимента показали, что на первом этапе образуется брушит (предфаза гидроксилапатита) во всем диапазоне pH. На фиг. 5 представлена дифрактограмма образца ГА, синтезированного из модельного раствора слюны. При увеличении времени кристаллизации происходит переход брушита в более термодинамически стабильную фазу - гидроксилапатит (ГА).

Данные табл. 2 приведены для максимальных значений диапазона концентраций катионов и анионов соответствующих биологических жидкостей. Аналогичные результаты получены для минимальных и средних значений диапазона концентраций, отличия составляют только массы полученных в эксперименте твердых фаз

Анализ осадка, полученного осаждением при pH=5.50, методом РФА (фиг. 4) подтвердил, что в данных условиях кристаллизуется брушит. При увеличении щелочности среды начинается осаждение более устойчивой и менее растворимой фазы гидроксилапатита. Для систем с исходным значением pH=6.00-8.00 присутствуют пики как брушита, так и гидроксилапатита, что указывает на совместную кристаллизацию в данных условиях двух фосфатов кальция с различной стехиометрией. В условиях, когда pH>8.00, кристаллизуется только гидроксилапатит (фиг. 5), кристалличность которого увеличивается по мере роста pH среды.

В целом, при описании процесса кристаллизации фосфатов кальция в исследуемых нами системах, следует отметить, что состав твердой фазы, образующейся на первой стадии осаждения, и дальнейшие этапы ее трансформации особенно зависят от pH раствора, концентрации ионов Mg2+, Са2+ и PO43-. Следует также отметить, что кристаллизация фаз, особенно на первоначальных этапах, контролируется в большей степени кинетическими факторами.

Сравнение фазового состава осадков, полученных в ходе модельного эксперимента, и зубных камней, удаленных у пациентов в ходе медицинского осмотра, показало, что состав практически идентичен, т.е. предложенная модельная система позволяет воспроизвести условия ротовой полости человека.

1. Способ моделирования процесса образования зубного камня из аналога раствора слюны человека, основанный на синтезе зубного камня в искусственно созданной модельной среде, отличающийся тем, что для этого готовят модельную среду указанного состава: NaCl - 9,00 ммоль/л, KCO - 5,00 ммоль/л, (NH)HPO - 5,60 ммоль/л, NHCl - 29,49 ммоль/л, NHF - 0,01 ммоль/л, KCl - 25,00 ммоль/л, CaCl·2HO - 6,90 ммоль/л, MgCl·6HO - 3,00 ммоль/л и проводят синтез при значении pH=6,95±0,05 и температуре 37.0±0.5°C, при этом через 60 дней образуется фаза в виде брушита, через 90 дней из модельной системы образуется гидроксилапатит, который является основным компонентом зубных камней человека.
СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ ЗУБНОГО КАМНЯ ИЗ АНАЛОГА РАСТВОРА СЛЮНЫ ЧЕЛОВЕКА
СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ ЗУБНОГО КАМНЯ ИЗ АНАЛОГА РАСТВОРА СЛЮНЫ ЧЕЛОВЕКА
СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ ЗУБНОГО КАМНЯ ИЗ АНАЛОГА РАСТВОРА СЛЮНЫ ЧЕЛОВЕКА
СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ ЗУБНОГО КАМНЯ ИЗ АНАЛОГА РАСТВОРА СЛЮНЫ ЧЕЛОВЕКА
СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ ЗУБНОГО КАМНЯ ИЗ АНАЛОГА РАСТВОРА СЛЮНЫ ЧЕЛОВЕКА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 21-30 из 30.
10.04.2016
№216.015.312d

Способ повышения коррозионной стойкости труб из малоуглеродистых сталей

Изобретение относится к области металлургии. Для повышения стойкости труб к коррозии и увеличения срока эксплуатации тепловоспринимающих элементов при применении таких труб в теплоэнергетике способ повышения коррозионной стойкости труб из малоуглеродистой стали марки ст.20 включает загрузку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580256
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.318d

Способ получения sr-содержащего карбонатгидроксилапатита из модельного раствора синовиальной жидкости человека

Изобретение относится к области медицины, в частности к способу получения Sr-содержащего карбонатгидроксилапатита из модельного раствора синовиальной жидкости человека. Способ получения Sr-содержащего карбонатгидроксилапатита включает получение неорганического вещества, в искусственно созданной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580633
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.3215

Способ формирования сверхпроводящей тонкой пленки с локальными областями переменной толщины

Использование: для формирования в сверхпроводящих тонких пленках областей с требуемыми значениями плотности критического тока. Сущность изобретения заключается в том, что способ формирования областей переменной толщины сверхпроводящей тонкой пленки методом лазерного распыления мишени YBaCuO, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580213
Дата охранного документа: 10.04.2016
20.04.2016
№216.015.36c4

Фольговый зарядовый спектрограф

Изобретение относится к области дозиметрии и спектрометрии импульсных ионизирующих излучений ускорителей, в частности импульсного электронного и тормозного излучений. Фольговый зарядовый спектрограф содержит пакет из N металлических фольг, общая толщина которых подбирается из условия равенства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581728
Дата охранного документа: 20.04.2016
25.08.2017
№217.015.a877

Способ моделирования процесса кристаллизации кальцификатов сосудов из аналога раствора плазмы крови человека в условиях, близких к физиологическим, in vitro

Изобретение касается способа моделирования патологических процессов образования минеральных фаз при патогенной кальцификации коллагеновых и мышечных тканей. Сущность способа заключается в том, что получают минеральные фазы, составляющие основу неорганической компоненты кальцификатов сердечных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611412
Дата охранного документа: 21.02.2017
25.08.2017
№217.015.a8f4

Способ определения суммарного содержания углеводородов в водах

Изобретение относится к области аналитической химии применительно к оценке суммарных содержаний однотипных органических соединений с помощью оптических средств. Способ включает: отбор пробы, экстракцию углеводородов тетрахлорметаном, сорбционную очистку экстракта с помощью AlO, измерения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611413
Дата охранного документа: 21.02.2017
25.08.2017
№217.015.bcf1

Способ моделирования процесса образования зубного камня из аналога раствора зубного налета

Изобретение относится к области медицины, а именно к способам экспериментального моделирования процессов, протекающих в полости рта человека, в частности, образования зубного камня. Предлагаемый способ моделирования процесса образования зубного камня из аналога раствора зубного налета основан...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616251
Дата охранного документа: 13.04.2017
26.08.2017
№217.015.e483

Способ получения биомиметического кремний-содержащего кальций-фосфатного покрытия на сплавах титана из модельного раствора межклеточной жидкости человека

Изобретение относится к области медицины. Описан способ получения биомиметического кремний-содержащего кальций-фосфатного покрытия на сплавах титана из модельного раствора межклеточной жидкости человека, в котором предварительно готовят раствор состава: CaCl - 3.7424 г, MgCl - 0.6092 г, КНРO -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626604
Дата охранного документа: 28.07.2017
20.01.2018
№218.016.1e55

Способ моделирования процесса образования оксалатного мочевого камня

Изобретение относится к области медицины, а именно к методам экспериментального моделирования патологических процессов, протекающих в мочевой системе. Предлагаемый способ моделирования процесса образования оксалатного мочевого камня основан на выращивании камня в искусственно созданной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640923
Дата охранного документа: 12.01.2018
20.01.2018
№218.016.1e64

Способ биомиметического синтеза sr - содержащего карбонатгидроксилапатита, модифицированного брушитом

Изобретение относится к области медицины. Описан способ биомиметического синтеза Sr-содержащего карбонатгидроксилапатита, модифицированного брушитом, приближенного к неорганическому матриксу кости, из модельного раствора синовиальной жидкости человека, включающий получение неорганического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640924
Дата охранного документа: 12.01.2018
Показаны записи 31-37 из 37.
20.01.2018
№218.016.1e64

Способ биомиметического синтеза sr - содержащего карбонатгидроксилапатита, модифицированного брушитом

Изобретение относится к области медицины. Описан способ биомиметического синтеза Sr-содержащего карбонатгидроксилапатита, модифицированного брушитом, приближенного к неорганическому матриксу кости, из модельного раствора синовиальной жидкости человека, включающий получение неорганического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640924
Дата охранного документа: 12.01.2018
10.05.2018
№218.016.473f

Способ биомиметического синтеза sr-содержащего карбонатгидроксилапатита, допированного брушитом

Изобретение относится к области медицины и созданию новых материалов биомедицинского назначения. Способ биомиметического синтеза Sr-содержащего карбонатгидроксилапатита, модифицированного брушитом, приближенного к неорганическому матриксу кости, из модельного раствора синовиальной жидкости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650637
Дата охранного документа: 16.04.2018
17.10.2019
№219.017.d696

Способ получения биомиметического кальций-фосфатного модифицированного желатином покрытия на сплавах титана из модельного раствора межклеточной жидкости человека

Изобретение относится к созданию новых материалов биомедицинского назначения. Способ получения биомиметического кальций-фосфатного модифицированного желатином покрытия на сплавах титана из модельного раствора межклеточной жидкости человека включает приготовление раствора состава: CaCl - 3,7424...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702991
Дата охранного документа: 15.10.2019
15.11.2019
№219.017.e2bc

Способ получения фторгидроксилапатита из модельного раствора ротовой жидкости

Изобретение относится к области медицины и созданию новых материалов биомедицинского назначения. Предложен способ моделирования процесса образования фторгидроксилапатита из аналога раствора слюны человека, основанный на синтезе фторгидроксилапатита в искусственно созданной модельной среде,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002706121
Дата охранного документа: 14.11.2019
07.07.2020
№220.018.3048

Способ получения гранул гидроксилапатита в матрице хитозана

Изобретение относится к области медицины, более конкретно к созданию материала биомедицинского регенеративного назначения, который может быть использован при заполнении костных дефектов в травматологии и ортопедии, челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии. Предложен способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002725768
Дата охранного документа: 06.07.2020
07.07.2020
№220.018.307e

Способ получения гранул брушита в матрице хитозана

Изобретение относится к области медицины, более конкретно к созданию материала биомедицинского регенеративного назначения, который может быть использован при заполнении костных дефектов в травматологии и ортопедии, челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии. Предложен способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002725767
Дата охранного документа: 06.07.2020
09.07.2020
№220.018.308e

Композиционный материал, содержащий альгинат натрия и смеси фосфатов кальция, способ получения композиционного материала

Изобретение относится к области получения новых композиционных материалов для медицины, а именно травматологии и ортопедии, челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии, и может использоваться для изготовления композиционных материалов, предназначенных для заполнения костных дефектов....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002725882
Дата охранного документа: 07.07.2020
+ добавить свой РИД