Hydroksyapatyt
 | |
| Właściwości chemiczne i fizyczne | |
| Skład chemiczny | 3Ca3(PO4)2·Ca(OH)2 lub Ca10(OH)2(PO4)6 |
|---|---|
| Twardość w skali Mohsa | 5 |
| Łupliwość | słaba |
| Układ krystalograficzny | heksagonalny |
| Gęstość minerału | 3,14–3,21 g/cm³ |
| Właściwości optyczne | |
| Barwa | biała, szara, żółta, zielonożółta |
| Rysa | biała |
Hydroksyapatyt (symbole: HAp, OHAp lub HA) – minerał zbudowany z hydroksyfosforanu wapnia o wzorze chemicznym Ca10(PO4)6(OH)2, zapisywanym też jako 3Ca3(PO4)2·Ca(OH)2. Stanowi mineralne rusztowanie tkanki łącznej, odpowiedzialnej za mechaniczną wytrzymałość kości.
Występowanie
Hydroksyapatyt występuje w przyrodzie w postaci minerałów oraz jest nieorganicznym składnikiem kości i zębów. Stanowi w nich rusztowanie zapewniające mechaniczne właściwości. W kościach ma postać bardzo długich kryształów, tzw. mikrofibryl, stosunek ich długości do szerokości sięga 1000 do 1.
Syntetyczny hydroksyapatyt wytwarza się również w celach medycznych[1]. Z uwagi na nie najlepsze właściwości mechaniczne nie stosuje się go na całe implanty, lecz dzięki dobrej biozgodności znalazł zastosowanie do stymulowania rozwoju kości w niewielkich ubytkach kostnych oraz jako pokrycia na wszczepy (np. endoproteza biodra). Dzieje się tak, gdyż stosunek zawartości wapnia do fosforu w hydroksyapatycie jest prawie taki sam jak w kościach. Tytanowe implanty, które pokrywa się hydroksyapatytem, mają wiele zalet:
- kość w kontakcie z takim implantem zaczyna obrastać go tkanką kostną, eliminując jednocześnie negatywne skutki korozji
- obrastający tkanką kostną implant nie wymaga użycia cementu kostnego, który z biegiem lat może się luzować, powodując bóle u pacjentów
Wytwarzanie syntetycznego hydroksyapatytu
Metody produkcji ceramiki hydroksyapatytowej bazują na wytwarzaniu proszków, które się następnie spieka. Jako substraty stosuje się substancje pochodzenia naturalnego (minerały: bruszyt, monetyt oraz argonit produkowany ze sproszkowanych koralowców) oraz związki syntetyczne. Stosuje się kilka metod wytwarzania proszków:
- metody mokre: opierają się na reakcjach zachodzących w roztworach wodnych takich jak: reakcje zobojętniania kwasów i zasad lub reakcje między roztworami soli
- metody suche: reakcje, w których substraty znajdują się w stanie stałym
- metody hydrotermalne: wytwarzanie przeprowadza się w warunkach podwyższonego ciśnienia pary wodnej (0,2–8,5 MPa) i temperatury (900–1000 °C)
- metody topnikowe: metody te dają dobre efekty wytwarzania apatytów o stechiometrii zbliżonej do hydroksyapatytu, ale zawierające domieszki. Reakcja zachodzi między sproszkowanymi substratami (dostarczającymi Ca i P) a topnikami (B2O3, CaF2, CaCl2).
- inne: a wśród nich: metoda zol-żel, elektrokrystalizacja, liofilizacja.
Warstwy wierzchnie z hydroksyapatytu są nakładane głównie technikami plazmowymi.
Zobacz też
Przypisy
- ↑ Rafał Jakub Wiglusz, Nano-hydroksyapatyty w zastosowaniach biomedycznych, „Postępy Farmacji”, 2012.
Media użyte na tej stronie
Autor: Jan Ozimek, Licencja: CC BY 4.0
Hydroxyapatite overgrowing the biomaterial. Photo was made on Cracow University of Technology using SEM Microscope from JEOL company. The colorful maps of elements were made by EDS technique and applied on SEI image.