ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ВЗАЄМОДІЇ ВУГЛЕСИТАЛОВОГО КЛАПАНУ СЕРЦЯ З ПЛАЗМОЙ КРОВІ ЛЮДИНИ ТА ФОРМУВАННЯ ЗАХИСНОГО НАНОПОКРИТТЯ НА ЙОГО ПОВЕРХНІ

Анотація

Нанокристалічний матеріал штучного вуглеситалового клапану серця, отриманий при спіканні 15% (мас.) В₄С з розміром кристалів <10 нм, рівномірно розподілених у 85% (мас.) вуглецю з розміром частинок ~10 нм, має виключно високу хімічну стійкість у плазмі крові людини. Електрохімічну взаємодію в результаті контакту з можливою мікродомішкою, наприклад, заліза на поверхні клапану експериментально моделювали поляризацією від зовнішнього джерела струму, яке спеціально створило екстремальну корозійну ситуацію. За допомогою методу анодних поляризаційних кривих досліджено кінетику взаємодії при 37 °С. Методом емісійної спектроскопії на приладі ДФС-13 проаналізовано елементний склад продуктів взаємодії з плазмою крові. Склад та товщину твердих шарів плівки, що утворилися на поверхні клапану протягом електролізу, визначено методом кількісної оже-електронної спектроскопії приладом LAS-2000 (фірми “Riber”,Франція). З’ясовано, що на керамічній поверхні клапана серця після 3 г електролізу у плазмі крові формується нанокристалічна плівка товщиною 350 нм, яка містить до 94,0% (ат.) С та до 6,0% (ат.) N (у тому числі до 89,5% (ат.) С у вигляді нанокристалічного графіту та до 4,5% (ат.) С у вигляді нанокристалічного C₃N₄, а також до 6,0% (ат.) N у C₃N₄), невелику кількість сірки та включення атомів бору і кисню. Показано, що така плівка виникає при розряді на поверхні клапану аніонів відповідних α-амінокислот крові (амінокислотних залишків складних пептидних ланцюжків її білків), що мають у своїй структурі гетероциклічні кільця.