7. ПОДГОТОВКА ПРОБ ЗУБНОЙ ЭМАЛИ

Удаленный у пациента по медицинским показаниям зуб кладется на 2÷3 ч в 4 % - ный раствор формалина. Обеззараженный удаленный зуб помещается в отдельную стеклянную или полиэтиленовую тару (флаконы вместимостью 25 – 100 см3).

При отборе зубов необходимо исключить образцы зубов с сильно стершейся или поврежденной эмалью, а также с установленными на них металлическими коронками. В случае удаления у пациента нескольких зубов они упаковываются вместе в одном флаконе.

Для анализа преимущественно используются зубы, расположенные в задней части челюсти (моляры и премоляры), не подвергающиеся воздействию прямого солнечного света.

Зубы, поступающие в лабораторию радиационного контроля, во избежание их высыхания хранятся в холодильнике в тарных флаконах, з а- полненных дистиллированной водой. Отобранные образцы зубов сохраняются в условиях, исключающих воздействие прямого солнечного освещения и искусственных источников света, содержащих ультрафиолетовый компонент в спектре излучения.

Зуб очищается механическим удалением остатков органических веществ, зубного камня и пигментированных вкраплений, которые сошлифовываются с помощью зубоврачебного бора; затем зуб последовательно промывается в ацетоне, воде и спирте. При механической обработке эмали недопустимо использование инструментов и материалов с парамагнитными свойствами.

Очищенный зуб распиливается под струей воды с помощью алмазного отрезного диска на две части: верхнюю, покрытую эмалью, и корень. Верхняя половина зуба распиливается вдоль вертикальной оси на две или четыре части в зависимости от его формы.

Отделение эмали от дентина и последующий контроль степени очистки эмали от дентина осуществляется несколькими способами [7].

7.1.Механический способ

Спомощью бормашины со сменными алмазными головками различной формы под струей воды или в ванне под водой проводят полное удаление дентина. Степень очистки эмали от дентина контролируют визуально по их заметно контрастирующему цвету на срезе зуба: в отличие от белой эмали с голубоватым или сероватым оттенком для дентина ха-

21

рактерны матовость и цвет, напоминающий цвет шероховатого белого мрамора.

7.2. Химический способ

Части распиленного зуба, покрытые эмалью, погружают в 30 % - ный раствор NaOH и подвергают в нем обработке ультразвуком в течение 2÷3 ч. После этой обработки размягченный дентин удаляют алмазным бором из всех складок ЗЭ. Выделенную эмаль вторично обрабатывают ультразвуком в 30 %-ном растворе NaOH в течение 10÷12 ч после измельчения пробы ЗЭ в агатовой или фарфоровой ступке до размеров зерна приблизительно 0,5 мм. Полученный порошок помещают в дистиллированную воду и 8–10 раз в течение 5 мин обрабатывают ультразвуком. Для удаления поверхностных примесей ЗЭ выдерживают 10÷20 мин в 10 % -ной уксусной кислоте. Далее ЗЭ несколько раз тщательно промывают в дистиллированной воде и сушат в вакууме в течение÷32 ч. Ко н- троль степени очистки ЗЭ от дентина проводится по интенсивности фонового сигнала в спектре ЭПР, обусловленного радикалами органической матрицы эмали и остатками дентина [7].

При любой механической обработке необходимо избегать локальных перегревов образцов ЗЭ, а также не допускается оставлять в пробе ЗЭ вкраплений дентина.

Полученные осколки ЗЭ измельчаются в ступке. Размеры зерен должны быть не менее 0,5 мм и не более 1,0 мм в поперечнике. Измельчение ЗЭ до состояния пыли не допускается.

Подготовленные зерна эмали обезжириваются последовательным промыванием в ацетоне, дистиллированной воде и спирте и высушиваются при комнатной температуре в эксикаторе.

Из очищенной ЗЭ готовятся навески массой от 50 до 100 мг в завис и- мости от общего количества ЗЭ, получаемой из зуба. Масса пробы определяется взвешиванием. При подготовке пробы ЗЭ рекомендуется оставлять параллельную пробу для возможного контрольного анализа.

Одновременно на ЭПР-спектрометре при максимальном усилении сигнала с выбранными оптимальными режимами измерений при изменении g-фактора от 1,9970 до 2,0055 выполняется проверка измерительных ампул, предназначенных для размещения проб ЗЭ, на отсутствие в них паразитных сигналов.

Отобранные ампулы промываются в дистиллированной воде, ополаскиваются спиртом и высушиваются при комнатной температуре в эксикаторе с влагопоглотителем, где хранятся до использования их в работе.

22

Ампулы нумеруются и закрепляются за каждой пробой ЗЭ на весь цикл измерений.

После завершения всех подготовительных операций проба ЗЭ помещается в ампулу и выдерживается в эксикаторе не менее суток перед измерениями с помощью спектрометра ЭПР, чтобы предотвратить влияние короткоживущих ПЦ, возникновение которых обусловлено операциями подготовки образцов к исследованию.

8. ИЗМЕРЕНИЕ СПЕКТРОВ ЭПР ПРОБ ЗУБНОЙ ЭМАЛИ

Ампула с подготовленной пробой ЗЭ помещается в резонатор спектрометра ЭПР на определенную глубину. Спектр ЭПР записывается таким образом, чтобы ширина участков спектра с низкой и высокой напряженностью магнитного поля, удаленных от суперпозиции спектра органики и радиационно-индуцированных парамагнитных центров, в 3–4 раза превышала ширину спектра эмали.

Регистрация спектра пробы ЗЭ осуществляется в режиме накопления данных в памяти ЭВМ в результате многократных измерений.

Спектр ЭПР пробы ЗЭ с с оответствующими техническими данными (номером пробы, массой образца, датой измерения и т.д.) записывается в память ЭВМ или другого регистрационного устройства.

В процессе длительных измерений необходимо осуществлять контроль стабильности работы спектрометра.

23

9.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.Включить компьютер, запустить программу ESR spectrometr, включить ЭПР-спектрометр (нажав на зеленый тумблер на передней панели) и дать ему прогреться в течение 10 минут.

2.Вставить пробирку со стандартом (Mn2+) в цангу так, чтобы от центра размещенного в пробирке образца до нижнего среза цанги было 72

мм(при последующих измерениях пробирку устанавливать таким же образом).

3.Аккуратно вставить пробирку с образцом в резонатор. При этом необходимо следить, чтобы в резонатор не попали иные вещества.

4.Нажать на кнопку в окне программы «Новый спектр», затем установить программные параметры для регистрации спектра Mn2+ (должны наблюдаться 6 линий, рисунок 8).

Параметры спектра:

Рис. 8. Спектр ЭПР эталонного образца Mn2+

5.Затем последовательно нажать на кнопки «Балансировка», «Применить параметры». После это нажать на кнопку «Снять спектр».

6.Записать спектр Mn2+ при тех же параметрах, но ослабление мощности СВЧ-излучения довести до 25 dB (рисунок 9). Сравнить полученные графики.

24

Рис. 9. Спектр ЭПР эталонного образца Mn2+ (ослабление мощности СВЧ-излучения до 25 dB)

7. Записать отдельно 3 и 4 линии Mn2+ (рисунок 10). Для этого установить следующие параметры:

Рис. 10. Спектр 3-й и 4-й линий Mn2+

8. Подготовить пробирку для проведения измерений. На дно поместить стандарт Mn2+, закрыв его небольшим кусочком ваты. Записать 3 и 4 линии спектра Mn2+. Сравнить с ранее полученными спектральными линиями. Затем добавить в пробирку образцы зубной эмали.

25

Перед каждым измерением проводить балансировку прибора и операцию «Применение параметров»!

При измерении спектра ЭПР исследуемых образцов зубной эмали необходимо установить следующие параметры:

и записать спектр ЭПР образца №5 (рисунок 11).

Рис. 11. Спектр ЭПР облученного образца ЗЭ в дозе 20 Гр

№1

Рис. 12. Спектр ЭПР облученного образца ЗЭ в дозе 0,3 Гр

26

№2

Рис. 13. Спектр ЭПР облученного образца ЗЭ в дозе 2,5 Гр

№3

Рис. 14. Спектр ЭПР облученного образца ЗЭ в дозе 5,5 Гр

27

№4

Рис. 15. Спектр ЭПР облученного образца ЗЭ в дозе 10,5 Гр

Контроль

Рис. 16. Спектр ЭПР необлученного образца ЗЭ

28

9. Вывести на экран спектры всех образцов. Сравнить полученные результаты. Проанализировать их.

Рис. 17. Совмещенные спектры ЭПР контрольного и облученных (№1 – 0,3 Гр, №2 – 2,5 Гр, №3 – 5,5 Гр, №4 – 10,5 Гр, №5 – 20 Гр) образцов зубной эмали

10.Определить g-фактор для контрольного и одного из облученных образцов спектров по формуле (36). Сравнить эти значения.

11.Построить зависимость амплитуды сигнала ЭПР от дозы облучения для образцов 2 – 5 (рисунок 18).

29

Рис. 18. Зависимость амплитуды сигнала ЭПР облученных образцов зубной эмали от величины поглощенной дозы (калибровочный график)

12.С помощью зарегистрированной амплитуды сигнала ЭПР образца

снеизвестной поглощенной дозой, используя калибровочный график (рисунок 18), определить величину этой дозы. Рассчитать погрешность ее измерения.

30