Выпускная квалификационная работа посвящена изучению структуры дентина на микро- и нано-уровне в связи с его механическими свойствами. Дентин обладает уникальными механическими свойствами благодаря своей сложной многоуровневой структуре. Актуальность изучения дентина не ограничена рамками медицины или биологии. Он интересен как модельный материал, свойства которого человек пытается воспроизвести. В настоящее время биомиметики, сконструированные по образцу тканей живых организмов, еще не имеют решающих преимуществ перед другими искусственными материалами, уступая им, например, по прочности. Между тем структура многих природных материалов уже изучена достаточно хорошо. Проблема в том, что исследования механических свойств чаще всего сосредоточены либо на наименьшем (нано-индентирование), либо на наибольшем масштабном уровне, когда испытаниям подвергают весь объема образца. Решению проблемы способствует соотнесение механических свойств с каждым масштабным уровнем. При этом визуализация структуры дентина на разных уровнях играет важную роль. Однако изобразить несколько масштабных уровней можно только путем сочетания методов. В данной работе метод микротомографии использован совместно с методом просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) для наблюдения за структурой дентина на микро- и наноуровне. Установлено, что трехмерное распределение микроканалов в образцах размером несколько миллиметров можно визуализировать методом микротомографии без химической обработки поверхности или уменьшения объема образца. Кинетику разрушения можно изучать путем анализа томограмм. Методом ПЭМ выявлены особенности структуры минеральной и органической матриц дентина и их взаимодействие.

The final qualifying paper is devoted to the structure of dentin at micro and nanoscale in relation to its mechanical properties. Dentin has unique mechanical properties due to its complex hierarchical structure. A growing interest in the study of dentin is not limited to the scope of medicine or biology. This is a model material whose properties a man is trying to reproduce. Nowadays, biomimetics based on the tissues of living organisms have not yet had decisive advantages over other artificial materials which are superior to them in strength properties. At the same time, there are lots of papers published including very detailed descriptions of the structure of biological materials. The problem is that studies of mechanical properties are most often focused either on the smallest (nano-indentation) or on the largest scale, when the entire sample volume is tested. The solution to this problem is in a correlation between mechanical properties and each scale. In this regard, the visualization of dentin structure at different scales plays an important role. However, only a combination of techniques allows making observations of different scales. In this work, microtomography was used in combination with transmission electron microscopy (TEM) to observe the dentin structure at micro- and nanoscale. It has been found that microtomography reveals a three-dimensional distribution of tubules inside a sample (several millimeters in size) without chemical treatment or reduction of its volume. Fracture kinetics can be studied by analyzing tomograms. TEM shows the structural features of mineral and organic dentin matrices and their interaction.