Hydroxiapatit (HAp) är ett kalciumfosfat som liknar mänskliga hårda vävnader i morfologi och sammansättning1. Speciellt har den en hexagonal struktur2, 3och ett stökiometriskt Ca/P-förhållande på 1,67, vilket är identiskt med benapatit2, 4, 5.
En viktig egenskap hos hydroxiapatit är dess stabilitet jämfört med andra kalciumfosfater. Termodynamiskt är hydroxiapatit den mest stabila kalciumfosfatföreningen under fysiologiska förhållanden som temperatur, pH och sammansättning av kroppsvätskorna2.
Med utvecklingen av nanoteknik har en stor påverkan på materialvetenskap märkts. Produktionen av nanomaterial har fått stor uppmärksamhet för adsorption, katalys och optiska tillämpningar, särskilt när biomaterial är inblandade6.
Nano-hydroxyapatit (nano-HAp) tilldrar sig intresse som ett biomaterial för användning i protesapplikationer på grund av dess likhet i storlek, kristallografi och kemisk sammansättning med mänsklig hårdvävnad. Ben och tänders emalj består till stor del av en form av detta mineral.
På grund av dess enastående egenskaper6:
·Biokompatibilitet
·Bioaktivitet
· Osteokonduktivitet
·Icke toxicitet och icke inflammatorisk natur
Nano-hydroxyapatit biokeramen har en mängd olika applikationer som inkluderar6:
· Benvävnadsteknik
· Benhålrumsfyllmedel för ortopedisk, traumatologi, ryggrads-, käk- och tandkirurgi.
·Ortopedisk och tandimplantatbeläggning
·Återställande av parodontala defekter
·Tandlös åsförstärkning
·Endodontisk behandling som pulpakapsling
·Reparation av mekaniska furkationsperforeringar och apikala barriärbildning
·Fyllmedel för att förstärka restaurerande glasjonomercement (GIC) och restaurerande kompositharts
·Desensibiliseringsmedel vid blekning av tänderna
·Remineraliserande medel i tandkrämer
·Behandling av tidiga kariesskador
· Läkemedels- och genleverans
Litteraturgenomgången visar att risken förknippad med en exponering för nanopartikelformigt kalciumfosfat i doser som vanligtvis appliceras inom biomedicin, hälsovårdsprodukter och kosmetika är mycket låg och sannolikt inte alls närvarande. Dessutom står det också att kalciumfosfatnanopartiklar under alla rimliga förhållanden kan anses vara säkra för människor7.
|
IUPAC-namn |
Pentakalciumhydroxidtrifosfat |
|
CAS-nummer |
12167-74-7 |
|
EG-nummer |
235-330-6 |
|
Synonymer |
Hydroxyapatit (CAS n.1306-06-5), Hydroxylapatit, Kalciumhydroxiapatit |
|
Kemisk formel |
Ca10(PO4)6(ÅH)2 |
|
Molekylvikt |
1004,6 g/mol |
------ Medicinsk användning ------
Implantat av titan och rostfritt stål är ofta täckta med hydroxyapatitbeläggningar för att lura kroppen och minska antalet implantatavstötningar. Hydroxiapatit kan också användas i fall där det finns benhålrum eller defekter. Denna process utförs genom att pulver, block eller pärlor av materialet placeras i de drabbade områdena av ben.
På grund av sin bioaktivitet uppmuntrar den benet att växa och återställer defekten. Denna process kan vara ett alternativ till allogena och xenogena bentransplantat. Det resulterar vanligtvis i läkningstider kortare än de som observerades om hydroxiapatit inte användes.
------ Använd munvård ------
Emaljkompositionen är 97 viktprocent nanohydroxiapatit och 3 viktprocent organiskt material och vatten. I dentin representerar nano-hydroxiapatiten 70 viktprocent8.
Eftersom nano-hydroxyapatit är huvudkomponenten i emaljen, ger den ett ljust vitt utseende och eliminerar ljusets diffusa reflektionsförmåga genom att stänga de små porerna på emaljytan.
Syntetisk nanohydroxiapatit efterliknar storleken på naturlig dentinhydroxiapatit eller emaljapatit. Experimentella resultat visar fördelarna med nano-hydroxyapatit i emaljreparation9-10, vilket har lett till att det har införlivats i tandkrämer och munsköljningslösningar för att främja återställandet av avmineraliserad emalj eller dentinytor genom att deponera hydroxyapatitnanopartiklar i defekterna11.
------ Andra områden ------
Experimentella nanostrukturerade kompositluftfilter innehållande hydroxiapatit visade sig vara effektiva för att absorbera och sönderdela CO, vilket så småningom kan leda till att det används för att minska föroreningar från bilavgaser12.
2014 syntetiserades en alginat/nano-hydroxiapatitkomposit och fälttestades som adsorbent för fluor. Denna biokomposit avlägsnade fluor genom en jonbytesmekanism och är både biokompatibel och biologiskt nedbrytbar13.
Nyligen applikationer inom katalys14-16och proteinseparation17utvecklades och testades framgångsrikt med användning av nanostrukturerade kalciumfosfater, vilket tyder på att många innovativa tillämpningar för dessa material ännu inte kommer.
Hydroxiapatit (elektronmikroskopbild)
1. Nanoskala (nåltyp)
2. Mikronskala (sfärisk)
3. Mikronnivå (nåltyp)
3. Mikronnivå (typ kort stav)
