Вестник Кольского научного центра РАН. 2017, №4.

С. Л. Вотяков, Д. В. Киселева, Ю. В. Мандра В последнее время на стыке материаловедения биоминерального вещества и стоматологии формируется новое междисциплинарное научное направление — минералогическая стоматология [1], в рамках которого проводятся исследования твердых тканей зуба человека, реставрационных материалов, конструкций, зон взаимодействия (гибридизации) с использованием современных аналитических методик, приемов и подходов, наработанных в смежных естественно-научных дисциплинах — биоминералогии и биогеохимии, в том числе изотопной. Материал и методики исследования Отличительной чертой твердых тканей зуба человека является гетерогенность и иерархичность строения как результат физиогенного биоминералообразования в его организме. Вследствие этого для прогнозирования и профилактики патологических процессов в ткани, восстановления ее структуры и свойств необходима информация о ее гетерогенном строении — пространственном распределении структурно образующих элементов и микропримесей, типе и дефектности минеральных и органических составляющих зубной ткани, об их взаимодействии с реставрационными и конструкционными стоматологическими материалами. Современные стоматологические материалы (композиты и композитные цементы, керамика, стеклоиономерные цементы и др.) также имеют сложный химический состав и отдаленное биомиметическое соответствие естественным тканям зуба. Для описания (контроля) свойств материалов с развитой композитной, иерархической структурой, сложным фазовым и химическим составом необходимо применение комплексного аналитического подхода, дающего информацию во всем диапазоне масштабов — от атомного до макроскопического — и включающего: • качественный (в последнее время и полуколичественный) анализ изображения (imaging) объекта (микрообъекта), полученного с использованием различных видов микроскопии; • количественный анализ химического (фазового) состава объекта, полученный с использованием традиционных «объемных» методик исследования, в которых результат анализа является средним по объему пробы (масс-спектрометрический анализ микропримесей с растворением пробы, рентгеновская дифракция и др.); • количественный анализ карт распределения (mapping = картирование = биовизуализация) на поверхности объекта (микрообъекта) содержания элементов, молекулярных группировок, в том числе при их низких (и сверхнизких) концентрациях, а также разнообразных структурных нарушений и дефектов регулярной структуры кристаллического материала. Картирование основано на цифровых данных локальных методов анализа, в том числе сканирующей (просвечивающей) электронной микроскопии с энергодисперсионным анализом, микрозондового анализа, масс-спектрометрии с лазерной абляцией, рамановской и ИК-спектроскопии, лазеро-, катодолюминесценции, микродифракции отраженных электронов и др. В связи со значительным повышением чувствительности и локальности анализа, использованием неразрушающих методов, позволяющих выполнять анализ распределения компонентов на поверхности образца и его послойный анализ с разрешением до 1 мкм, ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 4/2017(10) 31