Nr.Darba uzdevumiGalvenie rezultāti

4.1

1.

Sr un/vai Mg un/vai F saturošu kalcija fosfātu ar variējamu fāžu un ķīmisko sastāvu sintēze un raksturošana.

Izmantojot relatīvi vienkāršu, ekonomisku un videi draudzīgu zemtemperatūras sintēzes metodi, regulējot sintēzes temperatūru starp 0 °C un 5 °C, sintezēti nanokristāliska ar Sr un/vai Mg aizvietota hidroksilapatīta pulveri ar īpatnējo virsmas laukumu robežās no 89 ± 7 to 150 ± 20 m2/g. Detalizēti izvērtēta Sr un Mg ietekme uz hidroksilapatīta kristalītu augšanu.

Izveidots aizvietotu/neaizvietotu kalcija deficīta hidroksilapatīta nanosuspensiju iegūšanas apraksts (tehnoloģija).

Publicētas 3 publikācijas, 1 raksts, izstrādātas 3 metodikas, 1 tehnoloģija, 1 analītiskā metode, kā arī dalība 4 konferencēs, aizstāvēts 1 promocijas darbs.

2.

Porainu titāna dioksīda keramisko pamatņu modificēšana un īpašību pētījumi.

Izstrādāta tehnoloģija augsti porainu TiO2 pamatņu iegūšanai ar polimēra replikas metodi, un optimizēti iegūšanas tehnoloģiskie parametri. Veikta iegūto pamatņu modificēšana, elektroforētiski pārklājot ar nanoizmēra TiO2, kā arī izgatavojot elektrovadošas TiO2-x keramiskās pamatnes.

Publicēta 1 publikācija, dalība 4 starptautiskās konferencēs, izstrādā 1 tehnoloģija. Aizstāvēti 2 maģistra darbi.

3.

CaP granulu iegūšana, raksturošana, izpēte un analīze.

Izveidota biokeramisko granulu iegūšanas tehnoloģija, un raksturotas granulu morfoloģiskās īpašības.

Izveidots paņēmiens nanostrukturētu CaP granulu ar lielu īpatnējās virsmas laukumu iegūšanai (>100 m2/g). Veikti iegūto granulu fizikālķīmisko īpašību un struktūras pētījumi.

Publicēta 1 publikācija, izstrādāta 1 tehnoloģija, dalība starptautiskās 4 konferencēs, iesniegta 1 publikācija.

4.

CaP/biodegradablu polimēru kompozītmateriālu izveide un izpēte.

Projekta 3.posmā izstrādāti jauni, pielietojami un konkurētspējīgi mikro nesēji zāļu mērķtiecīgam transportam, polilaktāta matricā iekapsulējot stroncija ranelātu osteoporotisku kaulu lūzumu ārstēšanai, iegūstot tādas palēninātas izdalīšanās zāļu piegādes sistēmas, no kurām aktīvā viela pakāpeniski izdalās līdz pat 3 mēnešu periodā. Projekta 3.posmā sagatavots 1 metodikas apraksts par polilaktāta matricā mikroiekapsulēta stroncija ranelāta un kalcija fosfātu kompozītu iegūšanu, aizstāvēts 1 maģistra darbs: Anastasija Smirnova “Stroncija ranelāta/polilaktāta saturošu mikrokapsulu izveide un raksturojums, kā arī iesniegts 1 apskatraksts žurnālā Materials Science and Engineering C: M.Pilmane, K.Salma-Ancane, D.Loca, J.Locs, L.Berzina-Cimdina. „Strontium and Strontium ranelate – historical review of some their functions.”

Izstrādāta sintēzes metode kalcija fosfātu sintēzei in situ polimēra šķīdumā, izmantojot modificētu ķīmiskās nogulsnēšanas metodi, ar augstu neorganiskās daļas masas daļu. Veikta iegūto sintēzes produktu raksturošana. Rezultātā izstrādāta metodika kalcija fosfātu sintēzei hialuronskābes vidē. Ņemta dalība starptautiskā zinātniskā konferencē, kā arī publicēta 1 publikācija. Aizstāvēti 2 maģistra darbi.

Izstrādāta biomimētiska nanoizmēra hidroksilapatīta/polivinilspirta kompozītmateriālu in situ sintēzes tehnoloģija, kas pamatojas uz hidroksilapatīta iegūšanu ar tradicionālo šķīduma ķīmiskās nogulsnēšanas metodi polivinilspirta vidē. Iegūtie rezultāti ir apkopoti 1 metodikā, aprobēti 1 starptautiskajā zinātniskajā konferencē un publicēti SCOPUS datubāzes žurnālā ar SNIP<1.

Izstrādāti jauni CaP un biodegradablu polimēru kompazītmateriāli, kas veidoti uz sudrabu saturošā hidroksilapatīta bāzes un modificēti ar nātrija alginātu un hitosānu. Sagatavotas ar sudrabu aizvietota hidroksilapatīta porainas pamatnes, iegūstot antibakteriālu sudraba jonu izdalīšanās sistēmu līdz pat viena gada periodam. Veidojot polimēru pārklājumus uz sagatavotajām pamatnēm, iekļauts anestezējošs medikaments - lidokaīna hidrohlorīds vai kaulaudu reģenerējošs medikaments - deksametazona nātrija fosfāts. Iegūtas tādas palēninātas izdalīšanās zāļu piegādes sistēmas, no kurām aktīvā viela pakāpeniski izdalās līdz pat 2 nedēļu ilgam periodam. Projekta 3.posmā publicētas 2 zinātniskās publikācijas, dalība 1 konferencē.

Izstrādāts un aizstāvēts 1 bakalaura darbs: Rūta Krauze “Hidroksilapatītu un ɛ-polilizīnu saturošu kompozītmateriālu izstrāde izsmidzināšanas žāvēšanas procesā”, kura ietvaros izstrādāta 1 jauna tehnoloģija hidroksilapatītu un ε-polilizīnu saturošu kompozītmateriālu iegūšanai. Šie kompozītmateriāli to unikālo īpašību dēļ varētu kalpot kā jauni, efektīvi materiāli pielietojumam kaulaudu inženierijā. Izstrādātā tehnoloģija ietver 1 jaunu sintēzes metodi: hidroksilapatīta in situ sintēzi ar šķīduma ķīmiskās nogulsnēšanas metodi ε-polilizīna ūdens šķīduma klātienē un sekojošu iegūtās sintēzes suspensijas izsmidzināšanu žāvējot. Pētījumi publicēti 1 publikācijā.

5.

Proteīnu sorbcija uz hidroksilapatīta granulām.

Vislielāko adsorbciju uz 1 gramu kalcija fosfātu biokeramikas granulu uzrādīja paraugi ar hidroksilapatīta un beta trikalcija fosfāta attiecību 50/50, bet viszemāko – ar attiecību 10/90. Šie rezultāti ir saistīti ar paraugu īpatnējo virsmu, jo paraugam 50/50 ir vislielāka īpatnējā virsma, bet paraugam 10/90 – vismazākā no visiem pētītajiem paraugiem.

Rezultāti aprobēti un prezentēti vienā starptautiskā konferencē un publicēti 1 publikācija.

6.

Kalcija fosfāta cementu struktūras un mehāniskās izturības kopsakarību izpēte.

Veikta amorfā kalcija fosfāta sintēze un tā termiskā apstrāde, lai iegūtu mikro- un nano-izmēru α-trikalcija fosfāta daļiņas. Pārbaudītas dažādu sastāvu kalcija fosfāta cementu mehāniskās īpašības. Rezultātā izstrādāta metodika par kalcija fosfāta cementu iegūšanu un mehānisko īpašību pārbaudi. Ņemta dalība starptautiskā zinātniskā konferencē, kā arī publicēta 1 publikācija.

7.

Sintezēto biomateriālu raksturošana ar rentgendifrakcijas (XRD) metodi u.c. metodēm.

Veikta sintezēto biomateriālu (kalcija fosfāta keramikas un kompozītmateriālu, aizvietotu kalcija fosfātu un kalcija fosfāta cementu) raksturošana ar rengendifrakcijas metodi kā arī citām metodēm.

Veikts rezultātu kopsavilkums un to interpretācija un izmantojot šos datus uzrakstīta metodika par sintezēto biomateriālu raksturošanu ar rentgendifrakcijas metodi.

4.2

1.

Kaulaudu apjoma palielināšanas, remineralizācijas un reosifikācijas novērtēšana in vivo.

Veikti in vivo eksperimentāli pētījumi ar 40 trušu mātītēm, ierosinot tām osteoporozi un vēlāk implantējot biokeramikas granulas ar vai bez Sr joniem. Veikta iegūto rezultātu novērtēšana ar morfoloģiskām, imūnhistoķīmiskām, attēldiagnostikas un biomehānikas metodēm.

Apmeklētas 5 starptautiskas konferences, prezentēti 8 zinātniskie referāti, publicētas 4 starptautiski citējamas publikācijas.

2.

Materiāli un metodes kaulaudu remineralizācijai.

Izstrādātas 3 metodikas:

1.Osteoporotisku apakšžokļa kaulu biomehānisku rādītāju novērtējums pēc lokālas pastiprināšanas ar bifāziskajiem kalcija fosfātu biokeramikas materiāliem augšstilba trochanter majus rajonā.

2. Kaulaudu tilpuma pārmaiņu novērtēšana trušiem ar osteoporozi un bez tās.

3. Imūnhistoķīmiska biomarķieru analīze vesela un osteoporotiska truša kaulā.

4.3

1.

Pētījuma plāna sagatavošana.

Izstrādāts pētījuma plāns (Pielikums Nr.4.3_1) nanomateriālu biosaderības novērtēšanai in vitro. Noteiktas metodes darbu veikšanai, kā arī sastādīts laika grafiks. Pētījuma gaitā plānots noteikt nanomateriālu paraugu biosaderību novērtējot šūnu testsistēmas augšanas dinamiku.

2.

Eksperimentālais darbs. Nanomateriālu in vitro funkcionālā novērtēšana.

Eksperimentālā darba pārskats un interperetācija.

Sagatavoti standartoperāciju protokoli.

Veikt apakšprojekta Nr. 4.1. iesniegto paraugu biosaderības novērtēšana, nosakot šūnu skaita izmaiņu dinamiku un DNS kvantificēšanas metodes.

4.7

1.

Metodoloģijas izstrāde Legionella un E. coli identificēšanai.

Projekta ietvaros publicēta viena publikācija, kā arī ņemta dalība ar mutisko referātu starptautiskā konferencē. Aizstāvēts 1 maģistra darbs.

4.5

1.

Magnetoliposomu liekuma elastības mērījumi.

Veikta septiņu dažāda sastāva lipīdu sintēze. Nākamajā periodā tiks veikti to veidoto bislāņu elastības mērījumi.

Dalība 1 konferencē, publicēts 1raksts.

2.

Viskoelastīgas vides mērījumi ar lāzerpinceti.

Veikti lāzerpincetes kalibrācijas mērījumi.

Turpmākā periodā tiks veikti dažādu bioloģiskas izcelsmes vidu viskoelastības īpašību mērījumi.

Publicētas 4 publikācijas, aizstāvēts 1 maģistra darbs un 1 promocijas darbs.

4.6

1.

Termoosmotiskās parādības porainā slānī: nanokoloīdu surfaktanta koncentrācijas ietekmē.

Veikti pētījumi par nanokoloīdu termāli inducētu transportu porainā vidē. Dalība 1 starptautiskā konferencē.

2.

Jaunu magnētisko nanodaļiņu ķīmiskā sintēze un/vai ģenerēšana dzirksts izlādes procesos.

Ar ekstraktīvi-pirolītisko metodi iegūti magnētiski platīnu vai sudrabu saturoši gadolīnija kompozīti. Ar Svedberga metodi disperģējot metālisku dzelzi ūdenī, iegūtas diskrētas nanoizmēru daļiņas.

Dalība 1 starptautiskā konferencē, publicēta 1 publikācija un 2 raksti.

4.1

1. Modificējot ķīmisko suspensijas nogulēšanas metodi, t.i., pielāgojot tehnoloģiskos parametrus, t.sk. kontrolējot sintēzes temperatūru robežās no 0 oC līdz 5 oC, un realizējot Sr un/vai Mg jonu avotu ievadīšanu sintēzes vidē, iegūti nanokristāliska ar Sr un/vai Mg aizvietota hidroksilapatīta pulveri un novērtēta aivietotājjonu ietekme uz hidroksilapatīta kristalītu augšanu. Novērots, ka Mg un Sr jonu iekļaušana sintēzes vidē ievērojami kavē hidroksilapatīta kristalizāciju, kas skemē pulveru ar lielu īpatnējo virsmas laukumu ieguvi. Pētījumu rezultātā 3 zinātniskās publikācijas publicētas un indeksētas SCOPUS datubāzē, un 2 pieņemtas publicēšanai.

Izveidots tehnoloģijas apraksts kalcija fosfātu nanosuspensiju iegūšanai. Aprakstā apkopoti izmantotie reaģenti un veicamās darbības kalcija fosfātu nanosuspensiju izveidei, kas paredzētas pielietojumam preventīvajā zobārstniecībā zobu emaljas remineralizēšanai. Iegūtie rezultāti aprobēti starptautiskā konferencē 25th International Baltic Conference of Engineering Materials & Tribology (Baltmattrib 2016), kā arī publicēts zinātniskais raksts. Šīs pašas aktivitātes ietvaros „Dental Materials” žurnālā iesniegta publikācija. Turpmākais pētniecības darbs būs veltīts kalcija fosfātu nanosusoensiju spējai remineralizēt dabīgo zobu emalju in vitro pētījumos.

2. Pārskata periodā veikta porainu titāna dioksīda poraino pamatņu tehnoloģijas izstrāde. Kā alternatīva metode nanoizmēra TiO2 nanodaļiņu uznešanai uz porainas TiO2 keramikas izmantota elektroforētiskā izgulsnēšana, izvērtēti elektroforēzes šūnai pieliktā sprieguma un izgulsnēšanas laika ietekme uz pārklājuma kvalitāti. Izstrādāta metodika elektrovadošas TiO2-x keramikas iegūšanai un raksturotas tās fizikālās īpašības. Šāda veida keramiku potenciāli var pielietot elektriskā stimula nodrošināšanai kaulu defektu vietās, veicinot tā atjaunošanos.

Par pētījumos iegūtajiem rezultātiem ziņots 4 starptautiskās konferencēs. Pētījumos iegūtie rezultāti apkopoti 1 publikācijā.

3. Izveidota biokeramisko kalcija fosfātu granulu kā implantmateriāla iegūšanas tehnoloģija, ar kuru iespējams variēt granulu izmērus un vajadzības gadījumā arī mikrostruktūras īpašības. Atkarībā no termiskās apstrādes un izvēlētā fāžu sastāva mainās arī granulas raksturojošais parametrs – bēršanas blīvums. Izveidot tehnoloģiskais apraksts „Biokeramisko granulu iegūšana”. Ar izveidoto granulu iegūšanas tehnoloģiju produkts var tikt tālāk izmntots gan in vitro, gan in vivo pētījumos. Šajā periodā par rezultātiem ziņots starptautiskā konferencē 25th International Baltic Conference of Engineering Materials & Tribology (Baltmattrib 2016), kā arī publicēts zinātniskais raksts.

Pārskata periodā ir sasniegts plānotais mērķis – ir radīts paņēmiens kalcija fosfātu granulu iegūšanai ar lielu īpatnējās virsmas laukumu (ĪVL). Paņēmiens ļauj iegūt granulas ar ĪVL > 100 m2/g. Sākotnēji granulu izveidei izmantots pirmajos divos posmos sintezētais un raksturotais amorfā kalcija fosfāta pulveris. No amorfā kalcija fosfāta pulvera un dažādām piedevām veidoto granulu mehāniskā izturība un/vai ĪVL nebija apmierinošs. Turpmāk granulu veidošanai izmantota svaigi sintezēta kalcija fosfāta nanodaļiņu pasta. Pasta iespiesta cilindriskās formās un žāvēta zemā temperatūrā. Iegūtas mehāniski izturīgas granulas ar izmēru 1-2 mm. Paralēli veikti pirmie in vitro MG63 šūnu pētījumi, kas parādīja labāku šūnu dzīvotspēju modeļpamatnēm ar lielāku ĪVL.

Balstoties uz iegūtajiem rezultātiem, paredzēts pabeigt granulu tehnoloģijas izstrādi un fizikāli ķīmisko īpašību raksturošanu, tai skaitā granulu īpašības in vitro.

4. Projekta 3. posmā izstrādāti jauni, pielietojami un konkurētspējīgi mikro nesēji zāļu mērķtiecīgam transportam uz kalcija fosfātu/biodegradablu polimēru kompozītmateriālu bāzes. Rezultātā iegūtas ar stroncija ranelātu (SrRan) un kalcija fosfātu pildītas polilaktāta (PLA) mikrokapsulas, no kurām aktīvā viela izdalās līdz pat trīs mēnešu periodā. Par iegūtajiem rezultātiem aizstāvēts 1 maģistra darbs un sagatavots 1 metodikas apraksts. Turpmāk plānots pagatavotos SrRan/PLA kompozītus inkorporēt hidrogēlu matricā un pētīt aktīvās vielas izdalīšanos. Atskaites periodā iesniegts apskatraksts par stroncija ranelātu un tā ietekmi uz kaulaudu reģenerāciju, tādējādi paaugstinot ne tikai iegūto rezultātu zinātnisko, bet arī praktisko nozīmību.

Šajā projekta posmā izstrādāta sintēzes metode kalcija fosfātu sintēzei in situ hialuronskābes šķīdumā, izmantojot modificētu ķīmiskās nogulsnēšanas metodi. Iegūtie hialuronskābes un kalcija fosfātu kompozītmateriāli ir ar augstu neorganiskās daļas masas daļu. Secināts, ka realizējot kalcija fosfātu sintēzi hialuronskābes vidē, sintēzes produktā kā blakus fāze veidojas renanīts – nātrija kalcija fosfāts. Rezultātā izstrādāta metodika kalcija fosfātu sintēzei hialuronskābes vidē.

Pārskata periodā ir izstrādāta biomimētiska hidroksilapatīta/polivinilspirta kompozītmateriālu in situ sintēzes tehnoloģija. Kombinējot hidroksilapatītu ar biorezorbējošo polimēru – polivinilspirtu, ir iespējams iegūt kompozītmateriālus, kas ir paredzēti kaulaudu aizvietošanai slodzi nesošās vietās, ar pielāgotām fizikālām un bioloģiskām īpašībām, kā arī ar prognozējamu bionoārdīšanos. Darba ietvaros ir izstrādāta hidroksilapatīta/polivinilspirta in situ sintēzes metodika, veikta sintēzes produktu fizikālķīmiskā analīze, izvērtēta sintēzes parametru un izmantoto izejvielu ķīmiskās tīrības ietekme uz galaprodukta fāžu sastāvu. Balstoties uz darba rezultātiem ir secināts, ka sintēzes tehnoloģija ļauj iegūt kompozītmateriālu ar nanoizmēra neorganisko fāzi - hidroksilapatītu ar kalcija deficītu, kas ķīmiski mijiedarbojas ar polivinilspirtu molekulārā līmenī. Tādiem sintēzes parametriem kā izejas suspensijas temperatūrai homogenizācijas laikā, homogenizācijas ātrumam un laikam ir būtiskā loma uz neorganiskās fāzes veidošanas procesu, taču noteicoša loma uz iegūtā kompozītmateriāla fāžu sastāvu ir polivinilspirtam. Lai novērtētu iespējamo polivinilspirta hidrolizācijas pakāpes ietekmi uz fāžu sastāvu, turpmāk ir nepieciešams veikt kompozītmateriāla sintēzi līdzīgos apstākļos, izmantojot polivinilspirtu ar augstāku hidroksilgrupu saturu. Projekta ietvaros ir plānots iesniegt apskatrakstu par hidroksilapatīta/polivinilspirta kompozītmateriālu hidrogēliem, to sintēzes metodēm un pielietojuma iespējām medicīnā. Pētījumu rezultātā ir publicēta 1 zinātniskā publikācija. Par pētījumos iegūtajiem rezultātiem ziņots 1 starptautiskajā konferencē.

Projekta 3. posmā izstrādāti jauni kalcija fosfātu un biodegradablu polimēru kompazītmateriāli uz sudrabu saturošā hidroksilapatīta bāzes, palēninātu zāļu piegādes sistēmu veidošanai un antibakteriālo īpašību ilgstošai nodrošināšanai. Iegūtas ar sudrabu aizvietota hidroksilapatīta porainas pamatnes - antibakteriālu sudrabu jonu izdalīšanās līdz pat viena gada periodam. Veidojot polimēru pārklājumus uz sagatavotajām pamatnēm, iegūtas tādas palēninātas izdalīšanās zāļu piegādes sistēmas, no kurām aktīvā viela pakāpeniski izdalās līdz pat 2 nedēļu ilgam periodam. Publicētas 2 zinātniskās publikācijas, abas indeksētas SCOPUS datubāzē, līdz ar to nodrošinot rezultātu pieejamību starptautiskai zinātniskajai telpai un turpmākiem virzieniem praktiskiem pielietojumiem.

Projekta 3.posmā projekta uzdevuma ietvaros aizstāvēts bakalaura darbs, kura ietvaros izstrādāta jauna tehnoloģija hidroksilapatītu un ε-polilizīnu saturošu kompozītmateriālu iegūšanai, šie kompozītmateriāli to unikālo īpašību dēļ varētu kalpot kā jauni, efektīvi materiāli pielietojumam kaulaudu inženierijā. Izstrādātā tehnoloģija ietver jaunu sintēzes metodi: hidroksilapatīta in situ sintēzi ar šķīduma ķīmiskās nogulsnēšanas metodi ε-polilizīna ūdens šķīduma klātienē un sekojošu iegūtās sintēzes suspensijas izsmidzināšanu žāvējot. Iegūtie zinātniskie rezultāti ir gan ar augstu zinātnisko, gan praktisko nozīmību.

5. Pētīta vērša plazmas albumīna (BSA) adsorbcija uz kalcija fosfātu keramiskajām granulām ar hidroksilapatīta (HAp) un beta trikalcija fosfāta (β-TCP) attiecību 100/0; 80/20; 50/50; 30/70 un 10/90. Granulas iegūtas no pastas, presējot cauri sietiem un apdedzinot 2h 1150°C temperatūrā. No rezultātiem secināts, ka SBF vidē BSA adsorbcija ir aptuveni 2 reizes lielāka nekā PBS vidē. Vislielāko sorbcijas kapacitāti uz 1 gramu granulu uzrādīja paraugi ar HAp/ β-TCP attiecību 50/50, bet viszemāko – ar attiecību 10/90. Šie rezultāti ir saistīts ar šo paraugu īpatnējo virsmu, jo paraugam 50/50 ir vislielākā īpatnējā virsma (1.13 ± 0.03 m2/g), bet paraugam 10/90 – vismazākā no visiem pētītajiem paraugiem (0.05 ± 0.01 m2/g). Šīs granulas var tikt izmantotas kaulaudu aizvietošanai slodzi nenesošās vietās un iegūtie rezultāti ir svarīgi, lai novērtētu granulu in vitro bioaktivitāti.

6. Izstrādāta α-trikalcija fosfāta mikro- un nanodaļiņu (izejviela kalcija fosfāta cementiem) sintēzes metode termiski apstrādājot amorfo kalcija fosfātu. Noteiktas dažāda sastāva kalcija fosfāta cementu mehāniskās īpašības. Rezultātā izstrādāta metodika kalcija fosfāta cementu iegūšanai un mehānisko īpašību noteikšanai.

Ņemta dalība starptautiskā zinātniskā konferencē un publicēta publikācija.

7. Veikta sintezēto biomateriālu raksturošana izmantojot pulvera rentgendifrakcijas un citas metodes (piemēram, Furjē transformāciju infrasarkanā spektroskopija). Apkopojot datus, uzrakstīta metodika sintezēto biomateriālu raksturošanai ar pulvera rentgendifrakcijas metodi.

4.2

1. Ar imūnhistoķīmijas metodi ir noteikta OPG, NFkB 105, BMP2/4, MMP2, IL-1, IL-10 saturošo struktūru daudzums gan kontroles grupā (ierosināta osteoporoze, biomateriāli nav implantēti), gan eksperimenta grupā, kur trušiem ar ierosinātu osteoporozi tika izveidota sham rēta, gan veselu trušu (bez osteoporozes) kaulaudos. Līdzīgs OPG un NFkB105 saturošu osteocītu samazinājums osteoporozes un sham grupās parāda, ka šie faktori ir stabili un izmainās tikai patoloģisku kaula procesu gadījumos. BMP2/4, MMP2, IL-1 un IL-10 samazinājums osteoporozes grupā, bet pieaugums sham grupā, pierāda ķirurģiskās traumas lomu kaula reģenerācijas stimulācijā. Neliela IL 1 ekspresija, bet izteikta IL 10 ekspresija parāda korektas attiecības starp proinflamatoriem un antiinflamatoriem citokīniem abās osteoporozes pētījumu grupās.

Pašlaik vēl noris datu statistiska analīze kaulaudu paraugiem, kur tika implantēta biokeramika HAp/TCP 30/70 un 70/30 ar vai bez stroncija joniem.

Ar biomehānikas metodēm tika noteikts, ka trušu apakšžokļa leņķa rajona kauls paliek stingāks pēc defekta aizpildīšanas augšstilba trochanter majus rajonā ar HAp/TCP 30/70 keramikas granulām vai 5 masas% Sr modificētas HAp/TCP keramikas granulām, eksperimenta grupu paraugu biezums ir lielāks, nekā kontroles grupā, lokāla pastiprināšana ar bifāziskajiem kalcija fosfāta biokeramikas materiāliem augšstilba trochanter majus rajonā uzlabo dzīvnieku apakšžokļa kaulu biomehāniskās īpašības. Pašlaik vēl noris datu analīze paraugiem, kuros implantēta keramika HAp/TCP 70/30.

Ar Image Pro programmu tika novērtētas kvantitatīvas kaulaudu tilpuma pārmaiņas. Tika konstatēts, ka veselu trušu kaulu osteoporozes indekss ir 72%, bet osteoporotisko trušu kaulu osteoporozes indekss variē robežās zem 20%. Atšķirības osteoporozes indeksos apstiprina, ka ar šo eksperimentālās osteoporozes protokolu ir iegūta osteoporoze jau 6 nedēļās pēc ovarektomijas un glikokortikoīdu saņemšanas.

Pašlaik vēl noris datu statistiska analīze kaulaudu paraugiem, kur tika implantēta biokeramika HAp/TCP 30/70 un 70/30 ar vai bez stroncija joniem.

Nākamajā darba periodā, izvērtējot līdz šim iegūtos rezultātus un apkopojot visu pētījumu datus, nepieciešams kopā ar RTU RBIAC materiālzinātniekiem izstrādāt prototipus kaulaudu remineralizācijas veicināšanai.

4.3

1. Sagatavots pētījuma plāns (sk.pielikumā).

2. 3. posma realizēšanas laikā veikts eksperimentālais darbs, kas saistīts ar piestādīto paraugu citotoksicitātes novērtēšanu. Citotoksicitātes novērtēšanai izmantota MG63-GFP šūnu līnija, testētas kalcija fosfātu biokeramikas paraugu sērijas ar identifikatoru 500, 700, 568, 569, 570 un 576. Šūnu proliferācija tika novērtēta izmantojot DNS kvantificēšanas metodi. Paraugu kondicionēšana tika veikta nedēļu pirms šūnu uzsēšanas. Ekspozīcijas laiks 72 h.

Iegūti dati, kas norāda, ka neviens no piestādītajiem paraugiem nav citotoksisks – paraugi ar identifikatoru 700 (29.46 % pret kontroli), 568 (29.46 % pret kontroli), 569 (29.46 % pret kontroli), 570 (29.46 % pret kontroli) un 576 (29.46 % pret kontroli) inhibē šūnu proliferāciju. Savukārt paraugu sērija ar identifikatoru 500 uzrādīja vidēji 76.89% pret kontroli.

Šūnu augšanas dinamika tika novērota izmantojot fluorescento mikroskopiju.

4.4

1. 3. posma laikā 4.4 (4.7.) apakšprojektā tika veikts darbs pie zinātniskās publikācijas par organisko vielu ietekmi uz E. coli augšanu dzeramā ūdens bioplēvē sagatavošanas un publicēšanas. Publikācijā, tāpat kā M. Bižānes aizstāvētajā maģistra darbā par Legionella ģints baktērijām, tika izmantotas molekulārās bioloģijas metodes, kas balstītas uz fluorescentās iezīmēšanas principiem un aprakstītas programmas 2. posma rezultātos. Iegūtie pētījumu rezultāti parādīja metožu pielietojamību un to, ka testēšanu iespējams veikt daudz īsākā laikā nekā veicot paraugos esošo mikroorganismu kultivēšanu. Fluorescento metožu pielietošana nodrošināja arī nekultivējamo, novājināto mikroorganismu identificēšanu.

3. posma laikā tika uzsākti pētījumi par iespējamiem inhibitoriem dzeramajā ūdenī, kas var ietekmēt E. coli identificēšanu un korektu uzskaitīšanu. Šajos pētījumos kā piemērotākā optiskā metode tika izvēlēta kvantitatīvā polimerāzes ķēdes reakcija (qPCR). Iegūtie rezultāti parādīja, ka dzelzs (> 4 mg/L) un organiskās vielas (> 1 mg/L) inhibē qPCR reakciju, turpretī hlors pat pie 4 mg/L koncentrācijas neietekmē reakciju. Pētījumos iegūtos rezultātus paredzēts atspoguļot starptautiskā zinātniskā publikācijā konferenču rakstu krājumā.

4.5

1. Veikta dažāda sastāva lipīdu sintēze, lai noskaidrotu to veidoto bislānu elastīgo īpašību atkarību no molekulas telpiskās struktūras. Sintēzes rezultāti aprakstīti publikācijā [Pielikums Nr. 4.5_5].

2. Turpināts darbs pie lāzerpincetes izveides vidu viskoelastīgo īpašību mērījumiem.

Lai spētu dinamiski kalibrēt lāzerpinceti ar esošu paraugu, neizmantojot pirms tam ar identisku paraugu iegūtus kalibrācijas parametrus, visefektīvāk ir izmantot jaudas spektrālā blīvuma metodi. Izmantojot jaudas blīvuma spektru ir iespējams noteikt tādus parametrus kā lāzerpincetes jūtība, stinguma koeficients un satveršanas kvalitāte. Attēlā redzams jaudas blīvuma spektrs polistirola lodītei ar diametru 1,87 μm, kas iegūts izmantojot signālu apstrādes programmu Labview. No spektra ir redzams, ka spektrā pie augstākām frekvencēm ir ievērojams troksnis, kas neliecina par kvalitatīvu mērījumu. Pašlaik notiek darbs pie elektronisko shēmu pilnveides šo trokšņu minimizēšanai.

Līdztekus tekošajiem uzdevumiem turpināti pētījumi tradicionālos virzienos. Darbā [Pielikums Nr. 4.5_4] piedāvāts principiāli jauns bakteriju kustīguma mehānisms, kurš balstīts uz hidrodinamikas ar spinu likumsakarībām. Parādīts,ka izveidotais modelis ļauj aprakstīt ātri kustošu Thiovolum majus bakteriju kustības ātrumu kas par kārtu pārsniedz tādu baktēriju kā E-coli kustības ātrumu.

Turpināti pētījumi lokanu magnētisku stīgu fizikā. Darbā [Pielikums Nr. 4.5_1] parādīts, ka hematīta daļiņu ķēde mainīgā magnētiskā laukā orietējas tam perpendikulāri. Darbā [Pielikums Nr. 4.5_2] atrasta jauna parādība – hematīta gredzena saspiešanās lauka virzienā, veidojot ko līdzīgu mini-reaktoram ar maināmu šķērsgriezuma laukumu. Izveidotie teorētiskais un skaitliskais modeļi labi apraksta novēroto parādību.

4.6

1. Veikti pētījumi par nanokoloīdu termāli inducētu transportu porainā vidē, pievēršot uzmanību papildus virsmas aktīvās vielas ietekmei. Virsmas aktīvās vielas pārpalikums koloīdā ar surfaktētām nanodaļiņām izraisa efektīvā Sorē koeficienta samazināšanos porainajā vidē. Parādīts, ka pie noteiktas surfaktanta koncentrācijas notiek pat termodifūzijas procesa virziena maiņa, pie tam novērojama šī efekta piesātināšanās. Izdarīto eksperimentu sērijas rezultāti pamatā apstiprina nanodaļiņu termoforētiskā pārneses “slip” modeli.

2. Ar ekstraktīvi-pirolītisko metodi iegūti magnētiski platīnu vai sudrabu saturoši gadolīnija kompozīti. Kompozītu nanodaļiņu formēšanās apstiprināta, balstoties uz rentgenstaru difrakcijas spektru mērījumiem. Noskaidrots, ka gadolīnija/cēlmetālu kompozītu sakārtošanas (ordering) temperatūra atkarīga no leģējošā piemaisījuma koncentrācijas. Variējot sudraba vai platīna saturu, var panākt iegūto nanokompozītu Kiri temperatūras izmaiņas. Ilgstoša nanodaļiņu leģēšana pie zemām temperatūrām normalizē sakausējuma kristālisko struktūru. Arī šīs termiskās apstrādes rezultātā kompozīta Kiri temparatūra samazinās.

Ar Svedberga metodi disperģējot metālisku dzelzi ūdenī, iegūtas diskrētas nanoizmēru daļiņas. Elektriskā dzirkstī izkausētā dzelzs, pie augstas temperatūras ķīmiski sadarbojoties ar vienlaicīgi radīto ūdens tvaiku, kondensācijas un solidifikācijas rezultātā veido nanodaļiņas, kas sastāv no tīra magnetīta. Ekstraģējot nanodaļiņas no ūdens organiskā šķidrumā, kurā izšķīdināta virsmas aktīvā viela, iegūst stabilu koloidālu šķīdumu ar superparamagnētiskām īpašībām. Saskaņā ar datiem, kas iegūti ar dažādām analīzes metodēm (transmisijas elektronmikroskopija, rentgenstaru difrakcija, dinamiskā gaismas izkliede, magnetogranulometrija), iegūto nanodaļiņu izmērs ir aptuveni 10 nm. Ja dzelzi disperģē organiskā nesējā (tetradekāns), iegūst magnētiskas nanodaļiņas ar lielāku vidējo izmēru, tās satur dzelzi un karbīdu piemaisījumus.

Publikācijas (SCOPUS) (SNIP > 1)

1. K.Šalma-Ancāne, L. Stīpniece, Z.Irbe, Effect of biogenic and synthetic starting materials on the structure of hydroxyapatite bioceramics. Ceramics International, 2016, Vol.42, Iss.8, pp. 9504-9510.

2. A.Dubnika, D.Loca, V.Rudovica, M.B.Parekh, L.Berzina-Cimdina. Functionalized silver doped hydroxyapatite scaffolds for controlled simultaneous silver ion and drug delivery. Ceramics International 43 (2017) 3698–3705.

3. K. Rubenis, S. Populoh, P. Thiel, S. Yoon, U. Müller, J. Ločs, Thermoelectric Properties of Dense Sb-doped SnO2 Ceramics. Journal of Alloys and Compounds, 2017, Vol.692, pp. 515.-521.

4. F.Martinez-Pedero, A.Cebers, and P.Tierno. Orientational dynamics of colloidal ribbons self-assembled from microscopic magnetic ellipsoids. Soft Matter, Doi:10.1039/C5SM02823J (online 22.02.2016)-2016, v.12, 3688-3695.

5. F.Martinez-Pedrero, A.Cebers, and P.Tierno. Dipolar rings of microscopic ellipsoids: magnetic manipulation and cell entrapment. Phys.Rev.Applied (Editors suggestion) -2016, v.6,034002.

6. A.Cebers, and K.Erglis. Flexible magnetic filaments and their applications. Advanced Functional Materials- 2016. v.26(22) P.3783-3795, DOI:10.1002/adfm.201502696.

Publikācijas (SCOPUS) (SNIP < 1)

1. L. Stīpniece, I. Narkevica, K. Šalma-Ancāne, D.Loča, Sr- and/or Mg- containing nanocrystalline hydroxyapatite: study from synthesis to calcined products. Key Engineering Materials, 2017, Vol.721, pp. 167-171.

2. V. Zālīte, J. Ločs, Characterization and Preparation of Calcium Phosphate Model Toothpaste for Tooth Enamel Remineralization. Key Engineering Materials, 2017, Vol.721, pp. 213.-218.

3. I. Narkevica, L. Stradina, L. Stipniece, J. Ozolins. Electrophoretic deposition of TiO2 nanoparticles on dense TiO2-x ceramic electrodes. Key Engineering Materials, 2017, 721, pp. 177-181.

4. M. Sokolova, J. Locs, D. Loca, Hyaluronan Hydrogel/Calcium phosphates composites for medical application. Key Engineering Materials, 2017, 721, pp. 219-223.

5. A.Vojevodova, D. Loča, Hydroxyapatite/Polyvinyl Alcohol Composite In Situ Synthesis for Hydrogel Formation, Key Engineering Materials, 2017,Vol. 721, pp. 202-207.

6. A. Dubnika, D. Loca, L. Berzina-Cimdina. Cross-linked Dexamethasone Sodium Phosphate Delivery Systems Based on Silver Doped Hydroxyapatite Scaffolds. Key Engineering Materials, 2017, Vol. 721, pp. 192-196.

7. I. Jurgelane, A. Buss, D. Loca. Bovine serum albumin adsorption onto hydroxyapatite and biphasic calcium phosphate ceramic granules. Key Engineering Materials, 2017,Vol. 271, 197-201.

8. Z. Irbe, D. Loca, A. Pura, L. Berzina-Cimdina, Synthesis and Properties of α-Tricalcium Phosphate from Amorphous Calcium Phosphate as Component for Bone Cements. Key Engineering Materials, 2017, Vol. 721, pp. 182-186.

9. K. Rubenis, J. Locs, Hydrothermal Synthesis of SnO2 Structures with Various Morphologies in the Presence of Different Alcoholic Co-Solvents. Key Engineering Materials, 2017, Vol. 721, pp. 87-91.

10. J. Vecstaudža, J. Ločs, Effect of Synthesis Temperature and Ca/P Ratios on Specific Surface Area of Amorphous Calcium Phosphate. Key Engineering Materials, 2017, Vol.721, pp.172-176.

11. J. Zarins, M. Pilmane, I. Salma, K. Make, Quantitative Changes of Bone Volume and Immunohistochemical Analysis of Biomarkers in Healthy, Osteoporotic and Osteoporotic Sham Surgery Affected Rabbit Bone Controls. Key Engineering Materials, 2017, Vol. 721, pp. 234-239.

12. S. Petronis, J. Ločs, V.Zālīte, M. Pilmane, A.Skaģers, I. Šalma, Impact of Biphasic Calcium Phosphate Bioceramics on Osteoporotic Hip Bone Mineralization in vivo Six Months after Implantation. Key Engineering Materials, 2017, Vol.721, pp. 229.-233.

13. A.Grisulonoks, I. Cakstina, A. Abolins, J. Locs, A. Skagers, I. Salma, G. Salms and V. Klimec, Response of Osteoporotic Jaw Bone to Implantation of Biphasic Calcium Phosphate Bioceramics Supplemented with Autologous Mesenchymal Cells. Key Engineering Materials, 2017, Vol. 721, pp. 240-244.

14. G. Salms, V. Ananjevs, V. Kasyanovs, A. Skagers, I. Salma, J. Vetra, V. Zalite, L. Stipniece, S. Petronis, Change of Biomechanical Parameters in the Lower Jaws of Rabbits with Experimental Osteoporosis after Implantation of Calcium-Phosphate Bioceramic Material in the Greater Trochanter Region. Key Engineering Materials, 2017, Vol. 721, pp. 224-228

15. L. Mezule, T. Juhna , Effect of labile organic carbon on growth of indigenous Escherichia coli in drinking water biofilm. Chemical Engineering Transactions, 2016, Vol. 49, pp. 619-624.

16. M.Belovs, and A.Cēbers. Hydrodynamics with spin in bacterial suspensions. Phys.Rev.E- 2016, 93,062404, 10.1103/PhysRevE.93.062404.

17. M. Maiorov, E. Blums, G. Kronkalns, A. Krumina, M. Lubane, Magnetite Nanoparticles prepared by Spark Erosion. Latvian Journal of Engineering and Physical Sciences, 2016, DOI: 10.1515/lpts-2016-0026.

Publikācijas konferenču rakstu krājumos skaits

1. V. Anaņjevs, A. Skaģers, I.Šalma, Ģ. Šalms, J. Vētra, V. Vītiņš, V. Zālīte, L.Stīpniece, V. Kasjanovs, Osteoporotisku apakšžokļa kaulu biomehānisku rādītāju izmaiņas pēc lokālas pastiprināšanas ar bifāziskajiem kalcija fosfātu biokeramikas materiāliem augšstilba trochanter majus rajonā (eksperimentāls pētījums). Zinātniska publikācija RSU Zinātniskie raksti, 2016, 6 lpp.

2. O. Petrichenko, K. Pajuste, A. Plotniece, M. Rucins, A. Cēbers. Dependence of magnetic liposomes formation applying reverse-phase evaporation method on the structure of pyridinium amphiphiles. Proceedings of the 10th PAMIR International Conference on Fundamental and Applied MHD, June 20–24, 2016 Cagliari, Italy, pp. 466-470.

3. G. Kronkalns, E. Blums, M. M. Mairov, V.Serga, A. Krumina, Preparation and properties of gadolinium/noble metal fine particle compaunds. Proceedings of the 10th PAMIR International Conference Fundamental and Applied MHD, June 20–24, 2016 Cagliari, Italy, 5 pages.

4. M.Maiorov, E. Blums, G. Kronkalns, A. Krumina, M. Lubane, Magnetic nanoparticles prepared by spark discharge. Proceedings of the 10th PAMIR International Conference Fundamental and Applied MHD, June 20–24, 2016 Cagliari, Italy, 5 pages.

5. J.Rimša, V.Zālīte, J.Ločs, Synthesis of Stroncium and Fluorine Co-Substituted Calcium Phosphates, Proceedings of the Riga Technical University 57th International Scientific Conference, 21st October, 2016, Riga, Latvia, pp. 147-151.

Recenzēta zinātniska monogrāfija

1. Māra Lēruma, Līga Bērziņa-Cimdiņa, No alus raudzēšanas un ziepju vārīšanas līdz biomateriālu un ekomateriālu tehnoloģijām, Rīgā: RTU Izdevniecība, 2016. – 158 lpp.

Iesniegtās publikācijas

1. L. Stīpniece, I. Narkevica,K. Šalma-Ancāne, Low temperature synthesis of nanocrystalline hydroxyapatite: effect of Mg and Sr content. Journal of the American Ceramic Society, 2017. (accepted)

2. L. Robinson, K. Šalma-Ancāne, L. Stīpniece, B.J. Meenan, A.R. Boyd, The deposition of strontium and zinc co-substituted hydroxyapatite coatings. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 2017. (accepted)

3. V. Zalite, J. Rimsa, J. Locs, K. Kundzins, Synthesis of strontium and fluorine co-substituted calcium deficient hydroxyapatite nanoparticles for tooth enamel remineralization: two alternative wet precipitation routes”. Dental Materials.

4. M. Pilmane, K. Salma-Ancane, D. Loca, J. Locs, L. Berzina-Cimdina, Strontium and strontium ranelate – historical review of some their functions. Materials Science and Engineering C.

5. Z. Irbe, D. Loca, D. Vempere, L. Berzina-Cimdina, Synthesis and Properties of α-Tricalcium Phosphate from Amorphous Calcium Phosphate as Component for Bone Cements, Materials Science and Engineering C.

6. J. Vecstaudza, J. Locs, Novel preparation route of stable amorphous calcium phosphate nanoparticles with high specific surface area. Journal of Alloys and Compounds, 2017 (accepted). Pielikums Nr.4.1_21

Programmas ietvaros aizstāvēto darbu skaits:

Maģistra darbi

1. Ilze Balode, Hialuronskābes un kalcija fosfātu kompozītmateriāli. Vadītāji: Dr. sc.ing., asoc.prof. Jānis Ločs, Mg.sc.ing., pētn. Marina Sokolova. Aizstāvēts RTU 2016.gada jūnijā.

2. Anastasija Smirnova, Stroncija ranelāta/polilaktāta saturošu mikrokapsulu izveide un raksturojums.Vadītāja: Dr.sc.ing., vadošā pētniece Dagnija Loča. Aizstāvēts RTU 2016.gada jūnijā.

3. Aleksandrs Mirošņikovs, Bionoārdāmu polimēru/kalcija fosfātu kompozītmateriālu izstrāde. Vadītāji: Dr. sc.ing., asoc.prof. Jānis Ločs, Mg. sc.ing., pētniece Marina Sokolova. Aizstāvēts RTU 2016.gada jūnijā.

4. Laura Stradiņa, Elektroforētiska TiO2 nanodaļiņu izgulsnēšana uz TiO2-x keramiskiem elektrodiem. Vadītāji: Dr. sc.ing., prof. Jurijs Ozoliņš, Mg. sc. ing., pētniece Inga Narkevica. Aizstāvēts RTU 2016.gada jūnijā.

5. Lauma Bugovecka, Dažādu faktoru ietekme uz titāna dioksīda īpašībām ar potenciālu pielietojumu kaulaudu reģenerācijā. Vadītāji: Dr. sc.ing., prof. Jurijs Ozoliņš, Mg. sc.ing., pētniece Inga Narkevica. Aizstāvēts RTU 2016.gada jūnijā.

6. Mārīte Bižāne, Legionella izskaušana daudzdzīvokļu māju iekšējā ūdensvada tīklā. Darba vadītāja: Dr.sc.ing. Linda Mežule. Aizstāvēts RTU 2016.gada jūnijā.

7. Jānis Erdmanis, Līdzsvara figūras un dinamika magnētiskā šķidruma pilienam ārējā laukā. Darba vadītājs: Prof., Dr. habil. phys. Andrejs Cebers. Aizstāvēts LU 2016.gada jūnijā.

Promocijas darbi

1. Līga Stīpniece, Ar magniju modificētu kalcija fosfātu biokeramikas izstrāde kaulaudu reģenerācijai. Darba vadītāji: Prof., Dr.sc.ing. Līga Bērziņa-Cimdiņa, Vad.pētn., Dr.sc.ing. Kristīne Šalma-Ancāne. Aizstāvēts RTU 2016.gada 14.decembrī.

2. Jolanta Vamze-Liepiņa, Reaktogenitātes raksturojums attālinātos laika periodos pēc kaulaudu aizvietojošo biomateriālu implantācijas. Darba vadītāji: Prof., Dr. habil. med. Māra Pilmane, Prof., Dr. habil. med. profesors Andrejs Skaģers. Aizstāvēts RSU 2016.gada 7.jūlijā.

3. Ingus Skadiņš Ar antibiotiskām vielām impregnētu kompozītmateriālu antibakteriālā darbība in vitro un in vivo. Darba vadītāji: Prof., Dr. med. Juta Kroiča, docente, Dr. med. Ilze Šalma. Aizstāvēts RSU 2016.gada 7.novembrī.

4. Aigars Reinis, Staphylococcus epidermidis un Pseudomonas aeruginosa adhēzijas un kolonizācijas intensitātes noteikšana uz oriģināli sintezētu biomateriālu virsmas in vitro un in vivo pētījumos un to ietekme uz iekaisuma citokīnu ekspresiju audos. Darba vadītāji: Prof., Dr. habil. med. Jānis Vētra, Prof., Dr. med. Juta Kroiča. Aizstāvēts RSU 2016.gada 7.novembrī.

5. Rūdolfs Livanovičs, Magnētisku stīgu un to ansambļu dinamikas matemātiskā modelēšana. Darba vadītājs: Prof., Dr. habil. phys. Andrejs Cebers. Aizstāvēts LU 2016.gada 22.janvārī.

Referāti starptautiskajās zinātniskajās konferencēs

1. L. Stīpniece, I. Narkevica, K. Šalma-Ancāne, L. Bērziņa-Cimdiņa, Development and characterization of Mg-containing hydroxyapatite, β-tricalcium phosphate and biphasic calcium phosphate bioceramics. Eighteenth annual conference YUCOMAT 2016, Montenegro, Herceg Novi, September 5-10, 2016.

2. I. Narkevica, L. Stipniece, J. Ozolins, Design and characterization of hydroxyapatite/poly(vinyl alcohol) nanocomposite coated titania scaffolds for bone repair. Eighteenth annual conference YUCOMAT 2016, Montenegro, Herceg Novi, September 5-10, 2016.

3. I. Narkevica, J. Ozolins, I. Cakstina, I. Skadins ”Fabrication and characterization of modified titanium dioxide scaffolds for bone tissue engineering”. Scandinavian Society for Biomaterials 9th conference (ScSB 2016), Iceland, Reykjavik, June 1-3, 2016.

4. L. Stīpniece, K. Šalma-Ancāne, I. Narkevica, V. Rjabovs, Development of hydroxyapatite/modified poly(vinyl alcohol) composites for bone tissue engineering. Scandinavian Society for Biomaterials 9th conference (ScSB 2016), Iceland, Reykjavik, June 1-3, 2016.

5. I. Šalma, Morphological and radiological evaluation of bone in animals with experimental osteoporosis after implantation of HAP/TCP bioceramic granules. Scandinavian Society for Biomaterials 9th conference (ScSB 2016), Iceland, Reykjavik, June 1-3, 2016.

6. K. Šalma-Ancāne, L.Stīpniece, J.Ločs, L.Bērziņa-Cimdiņa, Fabrication of Novel Composites Based on ε-Polylysine and Hydroxyapatite. Bioceramics28, USA, North Carolina, Charlotte, October 18-21, 2016.

7. L. Stīpniece, I. Narkevica, K. Šalma-Ancāne, D. Loča, Sr- and/or Mg- Containing Nanocrystalline Hydroxyapatite: Study from Synthesis to Calcined Products. 25th International Baltic Conference of Engineering Materials & Tribology (Baltmattrib 2016), Latvia, Riga, November 3-4, 2016.

8. I. Narkevica, L. Stradina, J. Ozolins, Electrophoretic deposition of TiO2 nanoparticles on TiO2-x ceramic electrodes. 25th International Baltic Conference of Engineering Materials & Tribology (Baltmattrib 2016), Latvia, Riga, November 3-4, 2016.

9. L. Stīpniece, V.Rjabovs, I. Narkevica, K. Šalma-Ancāne, J. Ločs, Development of nano-hydroxyapatite/poly(vinyl alcohol) hybrid systems for prospect drug delivery applications. COST Action MP1301 Newgen „Hydrogel / Biomineralized Biomaterial for Bone tissue Regeneration”, Checz Republic, Zlin, November 15-16, 2016.

10. M.Sokolova, J.Locs, D.Loca, Hyaluronan Hydrogel/Calcium phosphates composites for medical application. 25th International Baltic Conference of Engineering Materials & Tribology (Baltmattrib 2016), Latvia, Riga, November 3-4, 2016.

11. A. Dubnika, D. Loca, L. Berzina-Cimdina, Cross-linked Dexamethasone Sodium Phosphate Delivery Systems Based on Silver Doped Hydroxyapatite Scaffolds. 25th International Baltic Conference of Engineering Materials & Tribology (Baltmattrib 2016), Latvia, Riga, November 3-4, 2016.

12. I. Jurgelane, A. Buss, D. Loca, Bovine serum albumin adsorption onto hydroxyapatite and biphasic calcium phosphate ceramic granules. 25th International Baltic Conference of Engineering Materials & Tribology (Baltmattrib 2016), Latvia, Riga, November 3-4, 2016.

13. K. Rubenis, J. Locs, Hydrothermal Synthesis of SnO2 Structures with Various Morphologies in the Presence of Different Alcoholic Co-Solvents. 25th International Baltic Conference of Engineering Materials & Tribology (Baltmattrib 2016), Latvia, Riga, November 3-4, 2016.

14. V.Zālīte, J. Ločs, Characterization and Preparation of Calcium Phosphate Model Toothpaste for Tooth Enamel Remineralization. 25th International Baltic Conference of Engineering Materials & Tribology (Baltmattrib 2016), Latvia, Riga, November 3-4, 2016.

15. A.Vojevodova, D.Loča, Hydroxyapatite/Polyvinyl Alcohol Composite In Situ Synthesis for Hydrogel Formation. 25th International Baltic Conference of Engineering Materials & Tribology (Baltmattrib 2016), Latvia, Riga, November 3-4, 2016.

16. Z. Irbe, D. Loca, A. Pura, L. Berzina-Cimdina, Synthesis and Properties of α-Tricalcium Phosphate from Amorphous Calcium Phosphate as Component for Bone Cements. 25th International Baltic Conference of Engineering Materials & Tribology (Baltmattrib 2016), Latvia, Riga, November 3-4, 2016.

17. J. Vecstaudža, J. Ločs, Effect of Synthesis Temperature and Ca/P Ratios on Specific Surface Area of Amorphous Calcium Phosphate. 25th International Baltic Conference of Engineering Materials & Tribology (Baltmattrib 2016), Latvia, Riga, November 3-4, 2016.

18. J. Zarins, M. Pilmane, I. Salma, K. Make, Quantitative Changes of Bone Volume and Immunohistochemical Analysis of Biomarkers in Healthy, Osteoporotic and Osteoporotic Sham Surgery Affected Rabbit Bone. 25th International Baltic Conference of Engineering Materials & Tribology (Baltmattrib 2016), Latvia, Riga, November 3-4, 2016.

19. A. Grisulonoks, I. Cakstina, A. Abolins, J. Locs, A. Skagers, I. Salma, G. Salms and V. Klimecs, Response of Osteoporotic Jaw Bone to Implantation of Biphasic Calcium Phosphate Bioceramics Supplemented with Autologous Mesenchymal Cells. 25th International Baltic Conference of Engineering Materials & Tribology (Baltmattrib 2016), Latvia, Riga, November 3-4, 2016.

20. G. Salms, V. Ananjevs, V. Kasyanovs, A. Skagers, I. Salma, J. Vetra, V. Zalite, L. Stipniece, S. Petronis, Change of Biomechanical Parameters in the Lower Jaws of Rabbits with Experimental Osteoporosis after Implantation of Calcium-Phosphate Bioceramic Material in the Greater Trochanter Region. 25th International Baltic Conference of Engineering Materials & Tribology (Baltmattrib 2016), Latvia, Riga, November 3-4, 2016.

21. S. Petronis, J. Ločs, V. Zālīte, M. Pilmane,A. Skaģers, I. Šalma, Impact of Biphasic Calcium Phosphate Bioceramics on Osteoporotic Hip Bone Mineralization in vivo Six Months after Implantation. 25th International Baltic Conference of Engineering Materials & Tribology (Baltmattrib 2016), Latvia, Riga, November 3-4, 2016.

22. M. Pilmane, Cellular response in rabbit osteoporotic and healthy bone for intact and sham control in biomaterial implantation. TERMIS AP 2016 (Audu inženierijas un reģeneratīvās medicīnas starptautiskās asociācijas konference), 3.-6.09. 2016, Taivana.

23. Ģ. Šalms, Morphometric analysis of tricalciumphosphate (TCP) scaffolds in vivo, Starptautisks simpozijs Osteology 2016, 21.-23.04. 2016, Monaco.

24. Ģ. Šalms, Morphometric analysis of lower jaw after implantation of tricalcium phosphate (TCP) scaffolds in vivo. The23rd Congress of the European Association for Cranio Maxillo- Facial Surgery, 13.-16.09. 2016, Londona.

25. L. Mežule, Effect of Labile Organic Carbon on Growth of Indigenous Escherichia coli in Drinking Water Biofilm. 5th International Conference on Industrial Biotechnology, Boloņa, Itālija, 10 – 13 Aprīlis, 2016.

26. O.Petrichenko, K. Pajuste, A. Plotniece, M. Rucins, A. Cēbers. Dependence of magnetic liposomes formation applying reverse-phase evaporation method on the structure of pyridinium amphiphiles. 10th PAMIR International Conference on Fundamental and Applied MHD, June 20–24, 2016, Cagliari, Italy, 466-470. Pielikums Nr. 4.5_6

27. G. Kronkalns, E. Blums, M. M. Mairov, V.Serga, A.Krumina, Preperation and properties of gadolinium.noble metal fine particle compounds. 10th PAMIR International Conference Fundamental and Applied MHD, Cagliari, Italy, June 20‐24, 2016.

28. M.Maiorov, E. Blums, G.Kronkalns, A.Krumina, M. Lubane, Magnetic nanoparticles prepared by spark discharge. 10th PAMIR International Conference Fundamental and Applied MHD, 2016, Cagliari, Italy, June 20‐24, 2016.

29. V. Sints, E. Blums, G. Kronkalns and M.l M. Maiorov, Experimental research of thermal transport of surfaced nanoparticles in a porous medium, 12th International Meeting on Thermodiffusion, Madrid, Spain, May 30 – Juna 3, 2016.

30. L. Bērziņa-Cimdiņa, D. Loča, J. Ločs, Nanomateriāli un nanotehnoloģijas medicīniskajam pielietojumam (VPP IMIS2 projekts Nr.4), Book of Abstracts, 32nd Scientific Conference of Institute of Solid State Physics, University of Latvia, Riga, Latvia, March 17-19, 2016, p. 113.

31. I. Šalma, M. Pilmane. Kaulaudu morfoloģisks un radioloģisks novērtējums dzīvniekiem ar eksperimentālu osteoporozi. Book of Abstracts, 32nd Scientific Conference of Institute of Solid State Physics, University of Latvia, Riga, Latvia, March 17-19, 2016, 114.lpp

32. I. Narkevica, L. Bugovecka, L. Stradiņa, J. Ozoliņš, L. Bērziņa-Cimdiņa, Porainas titāna dioksīda keramiskās pamatnes kaulaudu reģenerācijai. Book of Abstracts, 32nd Scientific Conference of Institute of Solid State Physics, University of Latvia, Riga, Latvia, March 17-19, 2016, p. 135.

33. L. Stīpniece, J. Vecstaudža, V. Zālīte, K. Šalma-Ancāne, D. Loča, L. Bērziņa-Cimdiņa, Kalcija fosfātu dizains un sintēzes optimizācija biomedicīniskam pielietojumam. Book of Abstracts, 32nd Scientific Conference of Institute of Solid State Physics, University of Latvia, Riga, Latvia, March 17-19, 2016, p. 136.

34. M. Sokolova, L. Stīpniece, A.Vojevodova, A. Mirošņikovs, K. Šalma-Ancāne, J. Ločs, L. Bērziņa-Cimdiņa, Bionoārdāmi kompozītmateriāli un polimēri uz kalcija fosfātu bāzes medicīniskam pielietojumam: izstrādes tehnoloģijas un raksturojums. Book of Abstracts, 32nd Scientific Conference of Institute of Solid State Physics, University of Latvia, Riga, Latvia, March 17-19, 2016, p. 137.

35. K. Rubenis, J. Ločs, Ar dzirksteļizlādes plazamas saķepināšanas metodi iegūtas Sb aizvietotas SnO2 keramikas termoelektriskās īpašības. Book of Abstracts, 32nd Scientific Conference of Institute of Solid State Physics, University of Latvia, Riga, Latvia, March 17-19, 2016, p. 138.

36. L. Bērziņa-Cimdiņa, Valsts Pētījumu programmas IMIS2 4.projekts “Nanomateriāli un nanotehnoloģijas medicīniskam pielietojumam”, Proceedings materials Science and Applied Chemistry, Riga Technical University 57th International Scientific Conference, Riga, Latvia, 21st October. 2016. pp. 222.-223.

37. Vecstaudža, J., Ločs, J. Amorfi un mazkristāliski kalcija fosfāti kaulaudu reģenerācijai. Riga Technical University 57th International Scientific Conference, Riga, Latvia, 21st October. 2016.

38. Vecstaudža, J., Gasik, M., Ločs, J. New Biomimetic Amorphous Calcium Phosphate Biomaterials: Structure and Thermal Properties. The 2016 E-MRS Fall Meeting and Exhibition, Poland, Warsaw, 1922 September, 2016.

Programmas popularizēšanas rezultatīvie rādītāji

Semināri

1. RTU MLĶF Vispārīgās ķīmijas tehnoloģijas institūtā, 26.02.2016: Gāzu adsorbcija. Virsmas laukuma un poru izmēru mērīšana ar Quadrasorb SI. Semināru vada: Pētn. Valentīna Stepanova.

2. RTU MLĶF Vispārīgās ķīmijas tehnoloģijas institūtā 08.04.2016: XRD datu apstrādes iespējas. Semināru vada: Pētn. Kristaps Rubenis.

3. Latvijas Universitāte Fizikas un matemātikas fakultāte, Magnētisko Mīksto Materiālu laboratorijā, Prof. Andreja Cēbera vadībā organizēti 10 semināri.

Populārzinātniskas publikācijas

Vad.pētn., Dr.sc.ing. D.Loča dalība VPP IMIS2 popularizēšana radio SWH studijā.

Tautsaimnieciskie rezultatīvie rādītāji

Ieņēmumi no līgumdarbiem, kas balstās uz programmas ietvaros radītajiem rezultātiem un zinātības

1. Līgums Nr. L8247 “Paraugu izpēte” – 175.00 EUR.

2. Līgums Nr. L8282 “Paraugu izpēte” – 543.00 EUR.

3. Līgums Nr. L8304 “Paraugu izpēte” – 968.00 EUR.

4. Līgums Nr. L8331 “Paraugu testēšana” – 1567.00 EUR.

Patents (LV)

A.Skaģers, I.Šalma, Ģ.Šalms, J.Vētra, S.Petronis, M.Pilmane, J.Ločs, V.Zālīte, Līdzeklis kaulaudu defektu aizvietošanai osteoporozes gadījumā (LV 15060 B). Patenta publik.datums:20.04.2016. Īpašnieki: RSU un RTU.

Metodikas

1. Determination of Ca2+ and Mg2+ ion concentration in aqueous solutions by EDTA titration.

2. Ar Sr vai Mg aizvietota nanokristāliska hidroksilapatīta iegūšana.

3. Magniju saturošu kalcija fosfātu sintēze.

4. Ar stronciju aizvietota hidroksilapatīta sintēze.

5. Mikrokapsulēta Stroncija Ranelāta iegūšanai un raksturošanai.

6. Hialuronskābes/kalcija fosfātu kompozītmateriālu sintēze in situ.

7. Nanoizmēra hidroksilapatīta/polivinilspirta kompozītmateriālu in situ sintēze.

8. Kalcija fosfāta cementu iegūšana un mehānisko īpašību pārbaude.

9. Sintezēto biomateriālu raksturošana ar rentgendifrakcijas metodi.

10. Osteoporotisku apakšžokļa kaulu biomehānisku rādītāju novērtējums pēc lokālas pastiprināšanas ar bifāziskajiem kalcija fosfātu biokeramikas materiāliem augšstilba trochanter majus rajonā.

11. Kaulaudu tilpuma pārmaiņu novērtēšana trušiem ar osteoporozi un bez tās.

12. Imūnhistoķīmiska biomarķieru analīze vesela un osteoporotiska truša kaulā.

Tehnoloģijas

1. Kalcija fosfātu nanosuspensiju iegūšana.

2. Augsti porainas titāna dioksīda keramikas iegūšana.

3. Bioeramisko granulu iegūšana.

4. Komozītmateriālu iegūšana uz hidroksilapatīta un ɛ-polilizīna bāzes.