Hydroxylapatite Formula, ominaisuudet ja käyttötavat



hydroksyyliapatiittikromatografialla, tunnetaan myös nimellä hydroksiapatiitti tai kalsiumhydroksyylapatiitti, on mineraalifosfaatti, kalsiumhydroksidifosfaatti, jonka kaava on [Ca5 (PO4)3OH], joka muodostaa lasimaisia ​​ja lasimaisia ​​massoja, usein vihreitä.

Se on luonteeltaan harvoin puhdasta, mutta se sekoitetaan usein fluorapatiitin kanssa, jossa fluori korvaa molekyylissä olevan hydroksyyliryhmän (OH). Tämä seos, jota kutsutaan kiinteän liuoksen sarjaksi, on jatkuva kemiallinen vaihtelu kahden puhtaan aineen välillä. (Encyclopædia Britannica, 1998).

indeksi

  • 1 Hydroksyyliapatiitin alkuperä
  • 2 Kemiallinen synteesi
  • 3 Ominaisuudet
  • 4 Käyttö
    • 4.1 - Lääketiede
    • 4.2 2 Hammaslääketiede ja suun hoito
    • 4.3 3- Arkeologia
    • 4.4 4- Muut käyttötarkoitukset
  • 5 Viitteet

Hydroksyyliapatiitin alkuperä

Augustin Alexis Damour kutsui tämän kivennäisöljyn hydro-apatiitiksi kreikkalaisesta απατ (ω (apatao), koska se sekoitettiin usein muiden mineraalien kanssa (esim. Beryl, Milarite) ja etuliite "hydro", joka merkitsee, että se oli rikas vedessä (hydroksyylinä).

Waldemar Schaller muutti hieman nimeä hydroksyyliapatiitiksi vuonna 1912, ja sen jälkeen Burri, Jakob, Parker ja Hugo Strunz esittivät sanan hydroksyllapatiitti vuonna 1935.

Muita tähän mineraaliin liittyviä nimiä ovat: piroclasita, ornitita, monita jne. Monet "karbonaatti-apatiitti" on hydroksyylapatiitti, mukaan lukien jotkut dahiliitit, kolofaanit jne. (Mindat.org ja Hudsonin mineraalien instituutti, 2017).

Enintään 50 tilavuusprosenttia ja 70 painoprosenttia ihmisen luusta on hydroksyylapatiitin muunnettu muoto (tunnetaan luun mineraalina). Kalsiumkarbonaatista puuttuu hydroksyyliapatiitti on tärkein mineraali, josta hammaskiilte ja dentiini muodostuvat.

Hydroxylapatite-kiteitä löytyy myös pienistä kalkkeutumista (käpälän ja muiden rakenteiden sisällä), jotka tunnetaan nimellä korona arenacea tai "aivohiekka" (Miami Center for Cosmetic and Implant Dentistry, S.F.)..

Kemiallinen synteesi

Hydroxyapatite voidaan syntetisoida useilla menetelmillä, kuten märkä kemiallinen kerrostus, biomimetinen kerrostuminen, sol-geelireitti (kemiallinen saostus märkäprosessilla) tai elektrodepositio.

On ehdotettu (Bouyer, Gitzhofer, & Boulos, 2000), että hydroksiapatiitti-nanokiteinen suspensio voidaan valmistaa märkä kemiallinen saostusreaktio seuraavan reaktioyhtälön mukaisesti:

10Ca (OH)2 + 6H3PO4 → Ca10(PO 4)6(OH)2 + 18H2O

Useat tutkimukset ovat osoittaneet, että hydroksiapatiitin synteesi märkäkemian avulla voidaan tehostaa ultraäänellä. Hydroksipatiitin ultraäänisynteesi (sono-synteesi) on onnistunut tekniikka nanorakenteisen hydroksipatiitin tuottamiseksi korkealla laatustandardilla.

Ultraäänireitti mahdollistaa nano-kiteisen hydroksipatiitin sekä modifioitujen hiukkasten, esimerkiksi nanosfäärien ja komposiittihartsien, tuottamisen.

ominaisuudet

Hydroxylapatite on apatiittien ryhmän kivennäisaine, jossa on lasiainen, hartsi, vahamainen, rasvainen tai maanläheinen kiilto, tavallisesti valkoinen, keltainen-harmaa tai vihreä. Sen yksikkösolun kaava on Ca5(PO4)3(OH), jonka molekyylipaino on 502,31 g / mol ja jonka tiheys on 3,14 - 3,21 g / ml.

Siinä on kuusikulmainen kiteinen rakenne, joka on dipyramidaalisen luokan kide. Sen kovuus on 5 ja se asettuu taulukkokiteiksi ja stalagmiteiksi, solmuiksi ja kiteisiksi massiivisiksi harjuiksi (Apatite- (CaOH) Mineral Data, S.F.).

sovellukset

1 - Lääketiede

Hydroxylapatite löytyy ihmiskehosta hampaissa ja luissa. Siksi sitä käytetään yleisesti täyteaineena amputoidun luun korvaamiseksi tai päällysteeksi luun kasvun edistämiseksi proteesin implantteissa..

Monet nykyaikaiset implantit, esimerkiksi lonkanvaihdokset ja luun johtokykyiset implantit, on päällystetty hydroksyyliapatiitilla. On ehdotettu, että tämä voi edistää osseointegraatiota (L. Sedel, 1997).

Titaani- ja ruostumattomasta teräksestä valmistetut implantit peitetään usein hydroksipatiittipinnoitteilla kehon huijaamiseksi ja implantin hylkimisnopeuden vähentämiseksi.

Hydrokapatiittia voidaan käyttää myös tapauksissa, joissa on tyhjiä tai luuhäiriöitä. Tämä prosessi suoritetaan jauheiden, lohkojen tai helmien läpi, jotka on sijoitettu luuhun vaurioituneille alueille.

Bioaktiivisuuden vuoksi se stimuloi luun kasvua ja palauttaa vian. Tämä prosessi voi olla vaihtoehto allogeenisille ja ksenogeenisille luunsiirtimille. Tyypillisesti tuloksena on lyhyempi paranemisaika kuin mitä havaittiin, jos hydroksiapatiittia ei käytetty.

Modifioidun hydroksyylapatiitin käyttö avaa mahdollisuuksia valmistaa keinotekoisia luun aineita implantteihin ja monenlaisiin lääkkeisiin yksilön erilaisten pehmytkudosten ja limakalvojen vaurioiden parantamiseksi..

Hydroxylapatite on erittäin tehokas aine monille kasvojen pehmytkudoksen kasvun alueille, ja se liittyy korkeaan ja vakiintuneeseen turvallisuusprofiiliin.

Hydroxylapatite yhdistää suuren elastisuuden ja viskositeetin kykyyn aiheuttaa pitkäaikaisia ​​kollageenin muodostumista, mikä tekee siitä ihanteellisen aineen globaalille kasvojen lähestymiselle (Jani Van Loghem, 2015).

Hydroksylapatiitilla on toinen erityinen käyttö HIV-positiivisille ihmisille, jotka kärsivät kasvojen lipoatrofiasta, joka tunnetaan myös kasvojen poistumisena, joka on antiretroviraalisten lääkkeiden sivuvaikutus (American Plastic Surgeons, S.F.)..

2 Hammaslääketiede ja suun hoito

Emalikoostumus on 97 painoprosenttia nano-hydroksipatiittia ja 3 painoprosenttia orgaanista ainetta ja vettä. Dentiinissä nano-hydroksipatiitti edustaa 70 paino-%.

Koska nano-hydroksiapatiitti on emalin pääkomponentti, se antaa kirkkaan valkoisen ulkonäön ja eliminoi valon heijastuskyvyn sulkemalla emalipinnan pienet huokoset.

Synteettinen nano-hydroksi-apatiitti jäljittelee luonnollisen dentiinihydrokapatiitin tai emali-apatiitin kokoa.

Kokeelliset tulokset osoittavat nano-hydroksiapatiitin edut emalion korjauksessa, mikä on johtanut sen sisällyttämiseen hammastahnoihin ja suuvesi-liuoksiin, joilla edistetään emaloitujen tai demineralisoitujen dentiinipintojen palauttamista asettamalla hydroksapatiitti-nanohiukkasia viat (FLUIDINOVA, SF).

3 - Arkeologia

Arkeologiassa voidaan analysoida ihmisen ja eläimen jäännösten hydroksyyliapatiitti vanhojen ruokavalioiden, migraatioiden ja paleoklimaation rekonstruoimiseksi. Luun ja hampaiden mineraalifraktiot toimivat hivenaineiden, kuten hiilen, hapen ja strontiumin, säiliönä.

Ihmisen ja faunan hydroksyyliapatiitin stabiilien isotooppien analysointia voidaan käyttää osoittamaan, onko ruokavalio pääasiassa maanpäällistä tai meren (hiili, strontium), eläimen tai ihmisen (happi, strontium) maantieteellinen alkuperä ja muuttoliike; palauttaa aikaisemmat lämpötilat ja ilmastonmuutokset (happi).

Luun jälkiasennusmuutos voi edistää luun kollageenin, stabiilien isotooppien analysoimiseksi tarvittavan proteiinin hajoamista.

4 - Muut käyttötarkoitukset

Havaittiin, että hydroksipatiteja sisältävistä nanorakenteista koostuvat ilmansuodattimet olivat tehokkaita CO: n absorptiossa ja hajoamisessa, mikä voi lopulta johtaa sen käyttämiseen autojen pakokaasupäästöjen vähentämisessä..

Vuonna 2014 syntetisoitiin alginaatti / nano-hydroksipatiittiyhdiste ja testattiin kentällä fluoridin adsorbenttina. Tämä biokomposiitti poistti fluoridin ioninvaihtomekanismin kautta ja on bioyhteensopiva ja biohajoava.

Viime aikoina kehitettiin ja testattiin menestyksekkäästi katalyysi- ja proteiinien erottelua nanostrukturoitujen kalsiumfosfaattien avulla, mikä viittaa siihen, että monet näistä aineista ovat vielä innovatiivisia..

viittaukset

  1. Amerikan muovikirurgien järjestö. (S.F.). Ihon täyttöaineet: kalsiumhydroksyylapatiitti. Palautettu muovikirurgiasta: plasticsurgery.org.
  2. Apatiitti- (CaOH) mineraalidata. (S.F.). Palautettu webmineralista: webmineral.com.
  3. Bouyer, E., Gitzhofer, F. ja Boulos, M. I. (2000). Mikrologinen tutkimus hydroksipatiitin nanokristallisuspensiosta. Journal of Materials Science: Materiaalit lääketieteessä. 11 (8), 523-531. 
  4. Encyclopædia Britannica. (1998, syyskuu 20). Hydroxylapatite. Haettu osoitteesta Encyclopædia Britannica: britannica.com.
  5. (S.F.). hydroksiapatiittiominaisuuksien käyttö ja sovellukset. Palautettu fluidinova.pt: fluidinova.pt.
  6. Jani Van Loghem, M. Y. (2015). Kalsiumhydroksyyliapatiitti. J Clin Aesthet Dermatol. 8 (1) :, 38-49. 
  7. Sedel, C. R. (1997). Bioceramics, Volume 10. Paris: Elsevier-tiede.
  8. Miami Center for Cosmetic ja Implant Dentistry. (S.F.). Luun ja hampaiden mineraali: hydroksyyliapatiitti. Palautettu miamicosmeticdentalcare: miamicosmeticdentalcare.com.
  9. ja Hudsonin mineraalien instituutti. (2017, huhtikuu 20). Hydroxylapatite. Haettu osoitteesta mindat.org.