Hidroksilapatito formulė, savybės ir panaudojimas



The hidroksilapatitas, taip pat žinomas kaip hidroksilapatitas arba kalcio hidroksilapatitas, yra mineralinis fosfatas, kalcio hidroksido fosfatas, kurio formulė yra [Ca5 (PO4)3OH], kuris sudaro stiklines ir stiklines mases, dažnai žalias.

Tai retai grynai gamtoje, bet dažnai maišoma su fluorapatitu, kuriame fluoras pakeičia hidroksilo grupę (OH) molekulėje. Šis mišinys, vadinamas kieto tirpalo serija, yra nuolatinis cheminis skirtumas tarp dviejų grynų medžiagų. (Encyclopædia Britannica, 1998).

Indeksas

  • 1 Hidroksilapatito kilmė
  • 2 Cheminė sintezė
  • 3 Ypatybės
  • 4 Naudojimas
    • 4.1 - Medicina
    • 4.2 - Stomatologija ir burnos priežiūra
    • 4.3. 3 Archeologija
    • 4.4 4- Kiti naudojimo būdai
  • 5 Nuorodos

Hidroksilapatito kilmė

1856 m. Rugpjūčio mėn. Augustinas Alexis Damour, iš graikų ἀπατάω (apatao), minėtą mineralą pavadino hidro-apatitu, nes jis dažnai buvo supainiotas su kitais mineralais (pvz., Beryl, Milarite), taip pat prefiksu „hydro“, nurodantį, kad jis buvo turtingas vandenyje (hidroksilo pavidalu).

1912 m. Waldemar Schaller šiek tiek pakeitė pavadinimą į hidroksilo apatitą, o vėliau 1935 m. Žodį „hydroksillapatitas“ pristatė Burri, Jakob, Parker ir Hugo Strunz..

Kiti pavadinimai, taikomi šiam mineralui, yra: piroclasita, ornitita, monita ir kt. Daugelis "karbonato-apatito" yra hidroksilapatitas, įskaitant kai kuriuos dahilitus, kolofanus ir tt (mindat.org ir Hudsono mineralinių medžiagų institutas, 2017).

Iki 50% ir 70% masės žmogaus kaulų yra modifikuota hidroksilapatito forma (žinoma kaip kaulų mineralas). Hidroksilapatitas, kurio trūkumas yra kalcio karbonate, yra pagrindinis mineralas, iš kurio susidaro dantų emalis ir dentinas.

Hidroksilapatitų kristalai taip pat randami mažose kalcifikacijose (vėžinių liaukų ir kitų struktūrų viduje), žinomomis kaip „corona arenacea“ arba „smegenų smėlis“ (Majamio kosmetikos ir implantų odontologijos centras, S.F.)..

Cheminė sintezė

Hidroksapatitą galima sintezuoti keliais būdais, tokiais kaip drėgnas cheminis nusėdimas, biomimetinis nusodinimas, solio-gelio kelias (cheminis nusodinimas drėgnu būdu) arba elektrodepozicija.

Siūloma (Bouyer, Gitzhofer ir Boulos, 2000), kad hidroksilapatito nanokristalinė suspensija gali būti gaminama drėgnomis cheminėmis nuosėdų reakcijomis po šios reakcijos lygties:

10Ca (OH)2 + 6H3PO4 → Ca10(PO4)6(OH)2 + 18H2O

Keletas tyrimų parodė, kad hidroksapatito sintezė per drėgną chemiją gali būti pagerinta ultragarsu. Hidroksilapatito ultragarso sintezė (sono sintezė) yra sėkmingas būdas gaminti nanostruktūruotą hidroksilapatitą su aukštais kokybės standartais.

Ultragarsinis maršrutas leidžia gaminti nano-kristalinį hidroksilapatitą, taip pat modifikuotas daleles, pvz., Nanosferas ir kompozitines dervas.

Savybės

Hidroksilapatitas yra apatitų grupės, turinčios sub-stiklakūnių, dervų, vaško, riebalų ar žemišką blizgesį, mineralinė medžiaga, paprastai balta, geltona-pilka arba žalia. Jo vieneto ląstelės formulė yra Ca5(PO4)3(OH), kurio molekulinė masė yra 502,31 g / mol ir kurio tankis yra nuo 3,14 iki 3,21 g / ml.

Ji turi šešiakampę kristalinę struktūrą, kuri yra dipiramidinės klasės kristalas. Jo kietumas yra 5 ir jis gyvena kaip lentelės kristalai ir kaip stalagmitai, mazgeliai ir kristaliniai iki masyvių griovelių (Apatite- (CaOH) Mineral Data, S.F.).

Naudojimas

1 - Medicina

Hidroksilapatitas randamas žmogaus kūno viduje dantyse ir kauluose. Todėl jis paprastai naudojamas kaip užpildas, skirtas pakeisti amputuotą kaulą arba kaip danga, skatinanti kaulų augimą protezavimo implantuose..

Daugelis šiuolaikinių implantų, pvz., Klubo pakaitalų ir kaulų laidumo implantai, yra padengti hidroksilapatitu. Buvo teigiama, kad tai gali skatinti osseointegraciją (L. Sedel, 1997)..

Titano ir nerūdijančio plieno implantai dažnai uždengiami hidroksilapatitų dangomis, kad būtų galima apgauti kūną ir sumažinti implanto atmetimo greitį.

Hidroksapatitą taip pat galima naudoti tais atvejais, kai yra tuščių arba kaulų defektų. Šis procesas atliekamas per miltelius, blokus ar granules, esančias į paveiktas kaulų vietas.

Dėl bioaktyvumo jis stimuliuoja kaulų augimą ir atkuria defektą. Šis procesas gali būti alternatyva alogeniniams ir ksenogeniniams kaulų skiepams. Paprastai atsiranda trumpesnis gijimo laikas nei tie, kurie buvo pastebėti, jei hidroksapatito nebuvo vartojamas.

Modifikuoto hidroksilapatito panaudojimas atveria galimybes gaminti dirbtinius kaulų medžiagas implantams ir įvairiems vaistams, siekiant išgydyti skirtingus minkštųjų audinių ir gleivinės pažeidimus..

Hidroksilapatitas yra labai veiksmingas agentas daugeliui veido minkštųjų audinių augimo sričių ir yra susijęs su aukštu ir gerai nusistovėjusiu saugumo profiliu..

Hidroksilapatitas sujungia aukštą elastingumą ir klampumą, gebėjimą sukelti ilgalaikį kolageno susidarymą, todėl jis yra idealus agentas pasauliniam veido požiūriui (Jani Van Loghem, 2015).

Hidroksilapatitas turi dar vieną ypatingą naudojimą ŽIV užsikrėtusiems žmonėms, kurie kenčia nuo veido lipoatrofijos, taip pat žinomas kaip veido išbėrimas, kuris yra šalutinis poveikis antiretrovirusiniams vaistams (Amerikos plastikų chirurgų draugija, S.F.)..

2 - odontologija ir burnos priežiūra

Emalio kompozicija sudaro 97% nano-hidroksilapatito ir 3% masės organinės medžiagos ir vandens. Dentino nano-hidroksilapatitas sudaro 70% masės.

Kadangi nano-hidroksilapatitas yra pagrindinis emalio komponentas, jis suteikia ryškiai baltą išvaizdą ir pašalina šviesos šviesą atspindinčią šviesą, uždarant mažas emalio paviršiaus poras..

Sintetinis nano-hidroksilapatitas imituoja natūralaus dentino hidroksipatito arba emalio apatito dydį.

Eksperimentiniai rezultatai rodo nano-hidroksilapatito privalumus remontuojant emalį, dėl kurio ji buvo įtraukta į dantų pastas ir burnos skalavimo tirpalus, skatinančius emalio ar demineralizuotų dentino paviršių atstatymą, nusodinant hidroksilapatito nanodaleles. defektai (FLUIDINOVA, SF).

3. Archeologija

Archeologijoje galima analizuoti žmonių ir gyvūnų liekanų hidroksilapatitą, kad būtų atstatytos senos mitybos, migracijos ir paleoklimatikos. Kaulų ir dantų mineralinės frakcijos veikia kaip mikroelementų, įskaitant anglies, deguonies ir stroncio, rezervuaras.

Stabilių žmogaus ir faunos hidroksilapatito izotopų analizę galima naudoti norint nurodyti, ar mityba daugiausia buvo sausumos arba jūrų (anglies, stroncio), gyvūno ar žmogaus (deguonies, stroncio) geografinė kilmė ir migracijos įpročiai. rekonstruoti praeities temperatūrą ir klimato pokyčius (deguonį).

Pakaitinis kaulo pakitimas gali prisidėti prie kaulų kolageno, baltymo, reikalingo stabiliems izotopams analizuoti, skilimo..

4 - Kiti naudojimo būdai

Nustatyta, kad oro filtrai, susidedantys iš nanostruktūrų, kurių sudėtyje yra hidroksilapatito, buvo efektyvūs absorbuojant ir skaidant CO, o tai galiausiai galėjo sukelti jo naudojimą mažinant automobilių išmetamųjų teršalų kiekį..

2014 m. Sintetintas ir išbandytas algino / nano-hidroksilapatito junginys kaip fluorido adsorbentas. Šis biokompozitas pašalino fluoridą per jonų mainų mechanizmą ir yra biologiškai suderinamas ir biologiškai skaidomas.

Neseniai katalizės ir baltymų atskyrimo būdai buvo sukurti ir sėkmingai išbandyti naudojant nanostruktūrinius kalcio fosfatus, o tai rodo, kad dar daug naujoviškų šių medžiagų panaudojimo būdų..

Nuorodos

  1. Amerikos plastikų chirurgų draugija. (S.F.). Odos užpildai: kalcio hidroksilapatitas. Išgauti iš plastiko chirurgijos: plasticsurgery.org.
  2. Apatito (CaOH) mineraliniai duomenys. (S.F.). Atkurta iš webmineral: webmineral.com.
  3. Bouyer, E., Gitzhofer, F. ir Boulos, M. I. (2000). Hidroksilapatito nanokristalinės suspensijos morfologinis tyrimas. Medžiagų mokslo žurnalas: medicinos medžiagos. 11 (8), 523-531. 
  4. Encyclopædia Britannica. (1998 m. Rugsėjo 20 d.). Hidroksilapatitas. Gauta iš „Encyclopædia Britannica“: britannica.com.
  5. (S.F.). hidroksapatito savybių naudojimas ir taikymas. Išgauti iš fluidinova.pt: fluidinova.pt.
  6. Jani Van Loghem, M. Y. (2015). Kalcio hidroksilapatitas. J Clin Aesthet Dermatol. 8 (1) :, 38-49. 
  7. Sedel, C. R. (1997). Bioceramics, 10 tomas. Paryžius: Elsevier mokslas.
  8. Miami kosmetikos ir implantų odontologijos centras. (S.F.). Kaulų ir dantų mineralas: hidroksilapatitas. Gauta iš miamicosmeticdentalcare: miamicosmeticdentalcare.com.
  9. ir Hudsono mineralų institutas. (2017 m. Balandžio 20 d.). Hidroksilapatitas. Gauta iš mindat.org.