Hidroksilapatit Formülü, Özellikleri ve Kullanım Alanları



hidroksilapatit, hidroksiapatit veya kalsiyum hidroksilapatit olarak da bilinir, formülü [Ca olan bir mineral fosfat, kalsiyum hidroksit fosfattır.5 (PO4)3OH], camsı ve camsı kütleleri oluşturan, genellikle yeşil.

Doğası gereği nadiren saftır, ancak genellikle fluorun molekül içindeki hidroksil grubunun (OH) yerini aldığı fluorapatit ile karıştırılır. Katı çözelti serisi olarak adlandırılan bu karışım, iki saf madde arasında sürekli bir kimyasal değişimdir. (Encyclopædia Britannica, 1998).

indeks

  • 1 Hidroksilapatit Kökenleri
  • 2 Kimyasal sentez
  • 3 Özellikler
  • 4 Kullanım
    • 4.1 1- Tıp
    • 4.2 2- Diş Hekimliği ve ağız bakımı
    • 4.3 3- Arkeoloji
    • 4.4 4- Diğer kullanımlar
  • 5 Kaynakça

Hidroksiilapatitin kökeni

Bu mineral, 1856'da, Yunan ἀπατάω (apatao) 'dan Augustin Alexis Damour tarafından hidro-apatit olarak adlandırılmıştır, zira çoğu zaman diğer minerallerle (ör. Beryl, Milarite) karıştırılmıştı, ayrıca zengin olduğunu belirtmek için "hydro-" suda (hidroksil olarak).

Waldemar Schaller, adını 1912'de hafifçe hidroksil apatit olarak değiştirdi ve daha sonra 1935'te Burri, Jakob, Parker ve Hugo Strunz tarafından hidroksillapatit kelimesini kullandı..

Bu minerale uygulanan diğer isimler şunlardır: piroclasita, ornitita, monita, vs. Bir çok "karbonat-apatit", bazı dahilite, kolotan vb. Dahil olmak üzere hidroksiilapatittir (mindat.org ve Hudson Mineraloji Enstitüsü, 2017).

Hacimce% 50'ye kadar ve ağırlıkça% 70'e kadar insan kemiği, modifiye edilmiş bir hidroksilapatit şeklidir (kemik minerali olarak bilinir). Kalsiyum karbonat eksik hidroksiapatit, dental emaye ve dentinden oluşan ana mineraldir..

Hidroksilapatit kristalleri ayrıca korona arenesi veya "serebral kum" (Miami Kozmetik ve İmplant Diş Hekimliği Merkezi, S.F.) olarak bilinen küçük kalsifikasyonlarda (pineal bez ve diğer yapılar içinde) bulunur..

Kimyasal sentezi

Hidroksiapatit, ıslak kimyasal birikim, biyomimetik birikim, sol-jel yolu (ıslak işlem ile kimyasal çökeltme) veya elektrodeppozisyon gibi çeşitli yöntemlerle sentezlenebilir..

Hidroksiapatit nanokristal süspansiyonunun, aşağıdaki reaksiyon denkleminin ardından bir ıslak kimyasal çöktürme reaksiyonu ile hazırlanabileceği önerilmiştir (Bouyer, Gitzhofer ve Boulos, 2000):

10Ca (OH)2 + 6H3PO4 → Ca10(PO4)6(OH)2 + 18H2Ey

Bazı çalışmalar, hidroksiapatitin ıslak kimya yoluyla sentezlenmesinin güç ultrasonu ile geliştirilebileceğini göstermiştir. Hidroksiapatitin ultrasonik yardımlı sentezi (sono-sentezi), yüksek kalite standartlarında nanoyapılı hidroksiapatit üretmek için başarılı bir tekniktir.

Ultrasonik yol, nano-kristalli hidroksiapatitin yanı sıra modifiye edilmiş partiküllerin, örneğin nanosferlerin ve kompozit reçinelerin üretilmesine izin verir..

özellikleri

Hidroksilapatit, alt-vitröz, reçineli, balmumu, yağlı veya toprak parıltılı, genellikle beyaz, sarı-gri veya yeşil olan apatit grubunun bir mineralidir. Birim hücresinin formülü Ca'dır.5(PO4)3(OH), moleküler ağırlığı 502.31 g / mol ve 3.14 ila 3.21 g / ml arasında bir yoğunluğa sahiptir..

Difiramidal bir sınıf kristali olan altıgen bir kristal yapıya sahiptir. Sertliği 5'tir ve tabular kristaller ve dikitler, nodüller ve kristalin ila masif sırtlarda bulunur (Apatite- (CaOH) Mineral Data, S.F.).

uygulamaları

1- Tıp

Hidroksilapatit, insan vücudunda dişlerde ve kemiklerde bulunur. Bu nedenle, ampute kemiğin yerine dolgu maddesi olarak veya protez implantlarda kemik büyümesini teşvik etmek için bir kaplama olarak kullanılır..

Kalça protezi ve kemik iletimli implant gibi birçok modern implant hidroksiapatit ile kaplanmıştır. Bunun osseointegrasyonu destekleyebileceği öne sürülmüştür (L. Sedel, 1997)..

Titanyum ve paslanmaz çelik implantlar genellikle vücudu kandırmak ve implant reddetme oranını azaltmak için hidroksiapatit kaplamalarla kaplanır..

Hidroksiapatit, boşlukların veya kemik kusurlarının olduğu durumlarda da kullanılabilir. Bu işlem, kemiğin etkilenen bölgelerine yerleştirilen malzemenin tozları, blokları veya tanecikleri vasıtasıyla gerçekleştirilir..

Biyoaktivitesi nedeniyle kemik büyümesini uyarır ve defekti onarır. Bu işlem allojenik ve ksenojenik kemik greftlerine alternatif olabilir. Tipik olarak, hidroksiapatit kullanılmamışsa gözlemlenenlerden daha kısa iyileşme süreleri ile sonuçlanır.

Modifiye edilmiş hidroksilapatit uygulaması, implantlar için yapay kemik maddelerin ve bireyin farklı yumuşak doku ve mukozal lezyonlarını tedavi etmek için çok çeşitli ilaçların hazırlanmasına yönelik fırsatları açar.

Hidroksilapatit, yüzdeki yumuşak doku artışının birçok alanı için çok etkili bir ajandır ve yüksek ve sağlam bir güvenlik profili ile ilişkilidir..

Hidroksilapatit, yüksek elastikiyet ve viskoziteyi, uzun vadeli kollajen oluşumunu indükleme kabiliyeti ile birleştirerek, küresel bir yüz yaklaşımı için ideal bir ajan kılar (Jani Van Loghem, 2015).

Hidroksilapatit, ayrıca antiretroviral ilaçların bir yan etkisi olan yüze boşalma olarak da bilinen yüz lipoatrofisinden muzdarip HIV-pozitif insanlar için özel bir kullanıma sahiptir (Amerikan Plastik Cerrahlar Derneği, S.F.).

2- Diş Hekimliği ve ağız bakımı

Emaye bileşimi ağırlıkça% 97 oranında nano-hidroksiapatit ve ağırlıkça% 3 oranında organik madde ve sudur. Dentin'de nano-hidroksiapatit ağırlıkça% 70'i temsil eder.

Nano-hidroksiapatit, emayenin ana bileşeni olduğundan, parlak beyaz bir görünüm verir ve emaye yüzeyinin küçük gözeneklerini kapatarak ışığın dağınık yansımasını ortadan kaldırır..

Sentetik nano-hidroksiapatit, doğal dentin hidroksiapatit veya emaye apatitin boyutunu taklit eder.

Deneysel sonuçlar, minerali tamirinde nano-hidroksiapatitin, diş macunları ve gargara çözeltileri içine dahil edilmesine yol açan, emaye veya demineralize dentin yüzeylerinin restorasyonunu teşvik etmek için hidroksiapatit nanopartikülleri içinde depolayarak avantajlarını göstermektedir. kusurları (FLUIDINOVA, SF).

3- Arkeoloji

Arkeolojide, insan ve hayvan kalıntılarının hidroksiapatitleri eski diyetleri, göçleri ve paleoiklimatiği yeniden inşa etmek için analiz edilebilir. Kemik ve dişlerin mineral fraksiyonları, karbon, oksijen ve stronsiyum dahil iz elementlerin bir haznesi görevi görür..

İnsan ve faunal hidroksilapatitin kararlı izotoplarının analizi, bir diyetin ağırlıklı olarak karasal mı yoksa deniz mi (karbon, stronsiyum), coğrafi kökenli ve bir hayvanın veya bir insanın göç alışkanlıklarının (oksijen, stronsiyum) olup olmadığını göstermek için kullanılabilir. geçmiş sıcaklıkları ve iklimsel değişiklikleri (oksijen) yeniden yapılandır.

Kemiğin birikme sonrası değişmesi, stabil izotopların analizi için gerekli olan protein olan kemik kolajeninin bozulmasına katkıda bulunabilir..

4- Diğer kullanımlar

Hidroksiapatit içeren nanoyapılardan oluşan hava filtrelerinin CO'nun absorpsiyonunda ve ayrışmasında etkili olduğu ve bunun sonucunda otomobil egzozu kirletici maddelerin azaltılmasında kullanımına yol açabileceği bulunmuştur..

2014 yılında, bir aljinat / nano-hidroksiapatit bileşiği sentezlendi ve alanda florür için bir adsorban olarak test edildi. Bu biyo-kompozit florürü bir iyon değişim mekanizmasıyla çıkardı ve biyouyumlu ve biyobozunur.

Son zamanlarda, kataliz ve protein ayrımında uygulamalar geliştirildi ve nanoyapılı kalsiyum fosfatlar kullanılarak başarıyla test edildi, bu malzemeler için birçok yenilikçi uygulamanın henüz gelmediğini ortaya koydu..

referanslar

  1. Amerikan Plastik Cerrahlar Derneği. (S.F.). Dermal Dolgular: Kalsiyum Hidroksilapatit. Plastik cerrahisinden kurtarıldı: plasticsurgery.org.
  2. Apatit- (CaOH) Mineral Verileri. (S.F.). Webmineral'den kurtarıldı: webmineral.com.
  3. Bouyer, E., Gitzhofer, F., & Boulos, M. I. (2000). Hidroksiapatit nanokristal süspansiyonunun morfolojik incelenmesi. Malzeme Bilimi Dergisi: Tıpta Malzeme. 11 (8), 523-531. 
  4. Ansiklopedi Britannica. (1998, 20 Eylül). Hidroksıapatit. Encyclopædia Britannica'dan alındı: britannica.com.
  5. (S.F.). hidroksiapatit özelliklerinin kullanım alanları ve uygulamaları. Fluidinova.pt'den kurtarıldı: fluidinova.pt.
  6. Jani Van Loghem, M. Y. (2015). Kalsiyum Hidroksilapatit. J Clin Aesthet Dermatol. 8 (1) :, 38-49. 
  7. Sedel, C.R. (1997). Biyoseramik, Cilt 10. Paris: Elsevier bilimi.
  8. Miami Kozmetik ve İmplant Diş Hekimliği Merkezi. (S.F.). Kemik ve Diş Mineralleri: Hidroksilapatit. Miamicosmeticdentalcare'den kurtarıldı: miamicosmeticdentalcare.com.
  9. org ve Hudson Mineraloji Enstitüsü. (2017, 20 Nisan). Hidroksıapatit. Mindat.org sitesinden alındı.