ИССЛЕДОВАНИЕ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЧИСТОГО И ФТОРСОДЕРЖАЩЕГО БИОГИДРОКСИАПАТИТА

В работе представлено сравнительное исследование чистого и фторсодержащего гидроксиапатита (HAp и HAp–F), направленное на изучение влияния фторид-ионов на структурные и оптические свойства материала. Образцы были получены методом быстрого пиролиза и исследованы с использованием рентгеновской дифракции (XRD), инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR) и люминесцентной спектроскопии. Результаты рентгеновского анализа показали, что оба материала кристаллизуются в гексагональной структуре апатитового типа с пространственной группой P6₃/m. Данные FTIR- и XRD-анализа указывают на структурные изменения, связанные с частичным внедрением ионов F⁻ и изменением локального окружения фосфатных групп. Спектральные и люминесцентные исследования показали, что присутствие фтора влияет на люминесцентные свойства материала, включая изменения в видимой области спектра и возможную модификацию процессов переноса энергии. В целом полученные результаты показывают, что введение фтора влияет на структурные и оптические свойства гидроксиапатита и может служить основой для дальнейших исследований апатитовых материалов для биомедицинских и люминесцентных применений.

1. Abbasi, M., Rashnavadi, M., Gholami, M., & Molaei, S. (2025). Antibacterial property of hydroxyapatite extracted from biological sources and doped with Cu2+ and Ag+ by Sol-gels method. Scientific Reports, 15(1), 12101.

2. Abdulhussein, H. J., Mohsin, M. H., Jabir, M. S., Sulaiman, G. M., Mohammed, H. A., Ismail, R. A., ... & Badher, N. S. (2025). Eco-friendly synthesis of eggshell-derived nano-hydroxyapatite: physicochemical characterization, hemocompatibility, and bone regeneration potential. Scientific Reports, 15(1), 32832.

3. Noori, A., Hoseinpour, M., Kolivand, S., Lotfibakhshaiesh, N., Ebrahimi‐Barough, S., Ai, J., & Azami, M. (2024). Exploring the various effects of Cu doping in hydroxyapatite nanoparticle. Scientific reports, 14(1), 3421.

4. Safari-Gezaz, M., Parhizkar, M., & Asghari, E. (2025). Effect of cobalt ions doping on morphology and electrochemical properties of hydroxyapatite coatings for biomedical applications. Scientific Reports, 15(1), 149.

5. Kubiak-Mihkelsoo, Z., Kostrzębska, A., Błaszczyszyn, A., Pitułaj, A., Dominiak, M., Gedrange, T., ... & Hadzik, J. (2025). Ionic doping of hydroxyapatite for bone regeneration: Advances in structure and properties over two decades—a narrative review. Applied Sciences, 15(3), 1108.

6. Arcos, D., & Vallet-Regí, M. (2020). Substituted hydroxyapatite coatings of bone implants. Journal of Materials Chemistry B, 8(9), 1781-1800.

7. Huang, L. H., Sun, X. Y., & Ouyang, J. M. (2019). Shape-dependent toxicity and mineralization of hydroxyapatite nanoparticles in A7R5 aortic smooth muscle cells. Scientific reports, 9(1), 18979.

8. Dudek, J., Faidt, T., Fecher-Trost, C., Thangamurugan, S., Bayenat, P., Trautmann, S., ... & Hannig, M. (2025). Synthetic hydroxyapatite: a perfect substitute for dental enamel in biofilm formation studies. Scientific Reports.

9. Rabiei, M., Palevicius, A., Monshi, A., Nasiri, S., Vilkauskas, A., & Janusas, G. (2020). Comparing methods for calculating nano crystal size of natural hydroxyapatite using X-ray diffraction. Nanomaterials, 10(9), 1627.

10. Xiong, X., Li, A., Zhang, Z., Wang, Z., Chen, H., & Guo, L. (2025). In vitro study on the bacteriostatic effect of Amoxicillin-loaded Nano-hydroxyapatite and its capability in occluding dentinal tubules. Scientific Reports, 15(1), 41211.

11. Yan, X., Ebrahimi, A., Mohammadi, R., Tehrani, M. M., Chaboki, P., Mustafa, M., ... & Yousefi, M. (2025). Investigation of bioactivity, biocompatibility, and antibacterial properties of a hydroxyapatite-enhanced nanocomposite for dental applications. Scientific Reports, 15(1), 28557.

12. Eldeeb, G. M., Yousef, M. I., Helmy, Y. M., Aboudeya, H. M., Mahmoud, S. A., & Kamel, M. A. (2024). The protective effects of chitosan and curcumin nanoparticles against the hydroxyapatite nanoparticles-induced neurotoxicity in rats. Scientific Reports, 14(1), 21009.

13. Mo, X., Zhang, D., Liu, K., Zhao, X., Li, X., & Wang, W. (2023). Nano-hydroxyapatite composite scaffolds loaded with bioactive factors and drugs for bone tissue engineering. International journal of molecular sciences, 24(2), 1291.

14. Calabrese, G., Genovese, D., Morganti, D., Rizzo, M. G., Sciuto, E. L., Nicotra, G., ... & Conoci, S. (2025). Core-shell silica and fluorogenic hyaluronan nanomaterials in magnesium hydroxyapatite scaffolds for bone regeneration. Scientific Reports, 15(1), 39589.

15. Li, X., Zhu, J., Man, Z., Ao, Y., & Chen, H. (2014). Investigation on the structure and upconversion fluorescence of Yb3+/Ho3+ co-doped fluorapatite crystals for potential biomedical applications. Scientific Reports, 4(1), 4446.

16. Unnikrishnan, G., Joy, A., Megha, M., Kolanthai, E., & Senthilkumar, M. (2023). Exploration of inorganic nanoparticles for revolutionary drug delivery applications: a critical review. Discover Nano, 18(1), 157.

17. Ielo, I., Calabrese, G., De Luca, G., & Conoci, S. (2022). Recent advances in hydroxyapatite-based biocomposites for bone tissue regeneration in orthopedics. International journal of molecular sciences, 23(17), 9721.

18. Shuai, C., Yang, W., Feng, P., Peng, S., & Pan, H. (2021). Accelerated degradation of HAP/PLLA bone scaffold by PGA blending facilitates bioactivity and osteoconductivity. Bioactive Materials, 6(2), 490-502.

19. Li, Y., Yang, L., Hou, Y., Zhang, Z., Chen, M., Wang, M., ... & Lu, X. (2022). Polydopamine-mediated graphene oxide and nanohydroxyapatite-incorporated conductive scaffold with an immunomodulatory ability accelerates periodontal bone regeneration in diabetes. Bioactive materials, 18, 213-227.

20. Shi, H., Zhou, Z., Li, W., Fan, Y., Li, Z., & Wei, J. (2021). Hydroxyapatite based materials for bone tissue engineering: A brief and comprehensive introduction. Crystals, 11(2), 149.