Апирант второго года обучения Института физики Казанского федерального университета Фадис Мурзаханов совместно с учеными Института металлургии и материаловедения им. А. А.Байкова РАН и Казанского института биохимии и биофизики КазНЦ РАН разрабатывает наноразмерный материал из гидроксиапатита с заданными физико-химическими свойствами.

«Наша основная задача – создать материал, максимально приближенный к костной ткани. С этой целью московские ученые внедряют в кристаллическую решетку гидроксиапатита (он является основным минеральным компонентом естественной костной ткани) ионы различных металлов: марганца, железа, меди, алюминия и других металлов. Такого рода примеси могут улучшать физико-химические, а также антибактериальные свойства материалов», – ввел в курс дела Ф.Мурзаханов.

Фадис исследует свойства материалов, полученных методами электронного парамагнитного резонанса.

«Я выясняю, где локализованы примесные центры (катионы металлов и анионы других примесей) в структуре образца, а также изучаю влияние различных условий синтеза, отжига, концентрации на поведение этих центров», – отметил он.

В феврале 2021 года научные изыскания аспиранта и инженера НИЛ магнитной радиоспектроскопии и квантовой электроники им. С.А.Альтшулера Института физики КФУ Фадиса Мурзаханова, которые он проводит под руководством доцента кафедры квантовой электроники и радиоспектроскопии Института физики КФУ Сергея Орлинского, были отмечены Специальной государственной стипендией Республики Татарстан.

Исследуя влияние примеси железа на физико-химические и биологические свойства гидроксиапатитов, группе ученых, в которой работает Фадис, удалось получить интересные данные, они представлены в статье, опубликованной несколько дней назад в журнале Nanomaterials.

«Наши широкомасштабные исследования, в частности, показали, что внедрение ионов железа в гидроксиапатит способствует увеличению количества и размера мезопор (полостей и каналов с диаметром в интервале 2–50 нм), что очень важно, с точки зрения медицины. Материал может использоваться для адресной доставки лекарств, в этом случае наноразмерные поры будут выполнять роль "контейнеров". Кроме того, из него могут изготавливаться биосовместимые импланты для частичной или полной замены поврежденного участка кости, причем пористость будет способствовать быстрому прорастанию костной ткани, а гидроксиапатит со временем просто растворится в организме», – рассказал Ф.Мурзаханов.

Он также отметил, что в КФУ изучаются свойства синтетических фосфатов кальция (к ним относится гидроксиапатит) с целью применения их в качестве абсорбционных материалов для очистки воды и нефти от различного рода нежелательных примесей.

«Это исследование и было изначально нацелено на получение новых каталитических материалов с примесями железа для применения в нефтяной промышленности. Оно проводилось в рамках Нацпроекта "Наука" по созданию Научного центра мирового уровня по приоритетному направлению "Экологически чистая ресурсосберегающая энергетика, эффективное региональное использование недр и биоресурсов", – проинформировал ведущий научный сотрудник Института физики КФУ Марат Гафуров. – Было обнаружено, что увеличение содержания трехвалентного железа приводит к значительному увеличению удельной поверхности и изменению распределения пор по размерам, что положительно влияет на каталитические свойства синтезированных веществ. Вместе с этим обнаружилось, что введение Fe3+ даже в больших концентрациях (вплоть до 10 молярных процентов) увеличивает и биосовместимость наноразмерных материалов из гидроксиапатита».