Μορφολογική και κρυσταλλοχημική μελέτη σιαλολίθων με ορυκτολογικές μεθόδους έρευνας = Morphology and crystal chemistry study of sialoliths with the use of mineralalogical analytical methods.

Περίληψη

Στην παρούσα εργασία μελετάται η ορυκτολογία, χημική σύσταση και η μορφολογία των σιαλόλιθων, οι οποίοι είναι λίθοι που σχηματίζονται στους σιελογόνους αδένες. Οι σιαλόλιθοι αποτελούν βιοορυκτά, ορυκτές ανόργανες φάσεις που σχηματίζονται στο ανθρώπινο σώμα. Οι σιαλόλιθοι πάρθηκαν από 6 ασθενείς, οι διάμετροί τους κυμαίνονται από 2-14 mm και το χρώμα τους διαβαθμίζεται από κιτρινόλευκο έως γαλακτόχρωμο- λευκό. Για τη μελέτη των σιαλόλιθων, παρασκευάστηκαν 6 στιλπνές εγκάρσιες τομές, οι οποίες μελετήθηκαν στο στερεοσκόπιο, στο σαρωτικό ηλεκτρονικό μικροσκόπιο SEM, στο περιθλασίμετρο σκόνης XRD και στο φασματοσκόπιο υπέρυθρου με μετασχηματισμό Fourier FTIR. Από τη μορφολογική και στοιχειομετρική ανάλυση με χρήση του σαρωτικού ηλεκτρονικού μικροσκοπίου προέκυψε ότι τα δείγματα εμφανίζουν ζωνώδη ανάπτυξη, αποτελούμενα από ένα πυρήνα, γύρω από τον οποίο αναπτύσσονται εναλλασσόμενες ζώνες διαφορετικής σύστασης. Σε όλα τα δείγματα επικρατέστερο στοιχείο είναι το Ca με περιεκτικότητες που κυμαίνονται από 13,99 έως 46,63 % κ.β., ενώ ο φώσφορος κυμαίνεται από 10,49 έως 21,62 % κ.β. Ο λόγος ασβεστίου – φωσφόρου (Ca/P) μεταβάλλεται από 1,33 έως 2,42. Εξαίρεση αποτελεί το δείγμα 5, στο οποίο σε κάποιες περιοχές επικρατέστερο στοιχείο είναι το S με περιεκτικότητες που κυμαίνονται από 2,44 έως 35,93 % κ.β. Από τη φασματοσκοπία υπέρυθρου με μετασχηματισμό Fourier διαπιστώθηκε εκτός των ανόργανων συστατικών και οργανικό υλικό, η λευκωματίνη albumin. Στα ανόργανα συστατικά εντοπίστηκαν οι δονήσεις που σχετίζονται με τα φωσφορικά, τα ανθρακικά, καθώς και τα υδροξύλια. Από τη μελέτη με περιθλασιμετρία ακτίνων- Χ αναγνωρίστηκε άμορφο υλικό και υπολογίστηκε το ποσοστό του σε όλα τα δείγματα, το οποίο υπερτερεί στο δείγμα 7 με ποσοστό 43% κ.β., καθώς και υδροξυαπατίτης και γουιτλοκίτης ως κρυσταλλικές φάσεις. Τα αποτελέσματα των παραπάνω μεθόδων συνάδουν μεταξύ τους και επιβεβαιώνουν την ύπαρξη υδροξυαπατίτη και γουιτλοκίτη ως τις βασικές ορυκτολογικές φάσεις των σιαλόλιθων και της λευκωματίνης ως η κύρια οργανική φάση.

The subject of this thesis is the study of the mineralogy, chemical composition and morphology of sialoliths which are stones that form within a salivary gland. Sialoliths are considered biominerals, inorganic mineral phases that occur inside the human body. Sialoliths were obtained from 6 patients, their diameters range from 2- 14 mm and their colour diversifies from yellowish white to milky-white. Regarding the study of the sialoliths, 6 cross-sections of the specimens were prepared and analyzed using the following methods: stereoscopy, scanning electron microscopy (SEM), powder X-ray diffraction (XRD) and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR). The morphological and stoichiometric analyses of the specimens with the use of the scanning electron microscope revealed that the specimens show zonation consisting of a core surrounded by concentric zones of alternating composition. In all specimens, Ca is the predominant element, with contents ranging from 13.99 to 46.63 wt%, while P ranges from 10.49 to 21.62 wt%. The ratio of calcium to phosphorus (Ca / P) varies from 1.33 to 2.42. Sample 5 is an exception, in which the predominant element in some areas is S, with contents ranging from 2.44 to 35.93 wt%. Fourier-transform infrared spectroscopy established that inorganic and organic matter co-existed, with albumin detected as the main organic phase. Inorganic phases consist of phosphates, carbonates and hydroxyl as the major constituents. X-ray diffraction study identified amorphous material and its percentage was calculated in all samples, which excels with a percentage of 43 wt% at sample 7, as well as hydroxyapatite and whitlockite as crystalline phases. The results of these methods are consistent and confirm the existence of hydroxyapatite and whitlokite as the primary mineral phases and albumin as the main organic phase of the sialoliths.