Проекты

Изменение элементного состава минерализата под воздействием буферных растворов

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Химия в фармации и медицине»

Направление работы: Медицина
Авторы работы: РЦ «Медицинский Сеченовский Предуниверсарий»
Предметы: Химия
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину», 11–13 апреля 2019 года

Цель

Определить изменение соотношений некоторых элементов минерализата в растворах с разной кислотностью среды.

Описание

В настоящее время начинает развиваться такая самостоятельная отрасль судебной медицины, как судебная стоматология. В центре внимания судебной стоматологии находится идентификация личности по остаткам зубов. Это возможно благодаря тому, что зубной состав каждого человека индивидуальный. При идентификации личности смотрят также и на наличие патологических процессов или образований.

Задачи

1. Изучить химический состав и физические свойства зубной ткани.

2. Провести эксперимент: сравнить состав зубов, находившихся в буферных растворах с разным уровнем pH.

3. На основании данных, полученных в ходе эксперимента, сделать выводы.

При идентификации личности особую ценность приобретают зубы, в связи с их стойкостью к различным неблагоприятным физико- химическим факторам, температуре, природным неблагоприятным факторам.

Общеизвестно, что элементный анализ биологического материала человека, в том числе зубной ткани, позволяет определять видовую принадлежность останков, возраст, экологические условия проживания, этно-территориальную принадлежность, некоторые группы заболеваний.

В данном эксперименте было проведено сравнение изменения состава минерализата в буферных растворах с разным уровнем pH.

Известно, что состав зубной ткани может быть непостоянным, меняться под воздействием различных факторов как внутренних, так и внешних. Конечно, состав зубной ткани различен в разных ее структурах (в эмали, дентине, пульпе). Но главным образом все структуры пародонта состоят больше частью из неорганических веществ, соединений кальция и фосфора. На втором месте находится вода.

Для практики был выбран именно безэталонный масс-спектральный анализ. Этот метод позволяет получить количественное значение концентраций большинства элементов. С помощью метода безэталонной масс-спектрометрии можно проводить различные исследования для установки зависимости содержания химических элементов и их индексов по отношению друг к другу в тканях зуба. Практика была проведена на приборе ЭМАЛ-2.

После проявления фотопластин или фотопленки УФ-4 и УФ-5 визуализируется суммарный эффект локального пучка на специальную эмульсию. Сигналы низкой интенсивности можно накапливать теоретически неограниченное время. Фиксируется одновременно весь набор линий масс-спектра, следовательно, в одном эксперименте определяются все элементы, присутствующие в данном образце.

Результаты эксперимента

Оснащение и оборудование, использованное в работе

  • Минерализаты и буферные растворы с разным уровнем pH
  • Спектрометр ЭМАЛ-2

Результаты

1. Были определены соотношения некоторых элементов минерализатов в растворах с разной кислотностью среды (кислая, нейтральная и щелочная) на приборе ЭМАЛ-2 методом масс-спектрометрического анализа.

2. Изучены элементный состав и физические свойства зубной ткани.

3. Рассмотрены задачи судебной стоматологии.

4. Изучены основные методы определения элементного состава зубной ткани, используемые в современной стоматологии.

Перспективы использования результатов работы

Судебным стоматологам будут интересны полученные в ходе эксперимента результаты, потому что они показывают, что элементный состав зубной ткани может изменяться в зависимости от уровня pH окружающей среды.

Сотрудничество с вузами при создании работы

ФГАОУ ВО Первый МГМУ им И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет).

ФГБОУ ВО МГМСУ им. А.И. Евдокимова Минздрава России.

Награды/достижения

Городская Сеченовская конференция проектных и исследовательских работ школьников – победитель.

Особое мнение

«Во время написания работы я была рада находить что-то новое и необычное, ведь мне приходилось иметь дело с новой и еще до конца не изученной отраслью. А во время практической части я познакомилась с настоящими учеными из РАН, которые с радостью рассказали о своей работе и помогли провести эксперимент.

Отдельные слова благодарности моим кураторам, потому что без них я бы не смогла провести практическую часть и познакомиться с такой необычной отраслью. Хочется верить, что наша с ними работа не пройдет бесследно и обязательно поможет дальнейшему развитию судебной стоматологии.

Конференция «Старт в медицину» – это первая ступенька для каждого школьника, желающего заниматься в будущем научной деятельностью. Она позволяет всем не только учиться писать проекты, но и знакомиться с другими научными работами и такими же заинтересованными людьми, набираться опыта, что не пройдет бесследно и в будущем обязательно поможет писать серьезные научные работы»