Hydroksiapatiitti

Hydroksiapatiitti, kemialliselta koostumukseltaan Ca10(PO4)6(OH)2, on kalsiumfosfaattimineraali ja tärkeä osa luiden sekä hammasen mineralisoitunutta kovakudosta. Sen kinema on usein hajuton ja hajonnallisesti vähän reaktiivinen, mutta biologisissa olosuhteissa se tukee luuston rakennetta ja hammasten kovuuden ylläpitämistä.

Biologisesti hydroksiapatiitti muodostaa suurimman osan luuston ja dentiinin mineralisoidusta aineksesta: luun mineraaliosuus on usein nano-kiteinen ja osittain hiili-dioitunut, mikä voi vaikuttaa luun biomekaniikkaan. Hammastermillä hydroksiapatiitti muodostaa ensisijaisen mineraalikerroksen, vaikkakin fluoro- tai kloori-substituutioita esiintyy, mikä voi lisätä hampaiden harjamarangerin kestävyyttä.

Ominaisuudet ja muunnokset: hydroksiapatiitilla on alhainen liukoisuus fysiologisissa oloissa, mutta liukenee hapanta pH-haihtumisessa. Se sallii ioninvaihdon (esim. karbonaatti-, fluori-, kloridi- tai silikaattiosuudet), mikä muuttaa sen bioaktiivisuutta ja liukoisuutta. Struktura on pääosin hexagonaalinen, ja kiteitä voidaan tuottaa nukleaatio- ja substituutio-ominaisuuksiensa avulla.

Käyttökohteet: biomedisiin sovelluksiin hydroksiapatiittia valmistetaan synteettisesti sen biokompatibiliteetin ja osteokonduktoristen ominaisuuksien vuoksi. Sitä käytetään luiden ja hammasimplanttien luutomoitiona sekä kappaleina luun korvikkeissa, ja sitä sovelletaan implanttien pinnoitteina parantamaan kiinnittymistä sekä luustomallin tukea.

Syntetointi ja luonnon esiintyminen: hydroksiapatiittia valmistetaan yleisesti sade- tai hiilidioksidinpoistomenetelmillä keittosyklien avulla sekä märkäkemiallisilla tavoin, ja sitä voidaan dopata karbonaatilla, fluorilla tai muilla ioneilla. Luonnossa vastaavaa mineraalia esiintyy pieninä määriä luu- ja kalloyleisten muodostumien mineraaleissa.