هيدروكسيلاباتيت الفورمولا ، خصائص واستخدامات



ال هيدروكسيل الأباتيت, المعروف أيضا باسم هيدروكسيباتيت أو هيدروكسيلباتيت الكالسيوم ، هو فوسفات معدني ، فوسفات هيدروكسيد الكالسيوم ، صيغته [Ca5 (أ ف ب4)3OH] ، التي تشكل كتل زجاجية وزجاجية ، وغالبًا ما تكون خضراء.

نادراً ما يكون نقيًا بطبيعته ، ولكنه غالبًا ما يختلط بالفلوراباتيت ، حيث يحل الفلور محل مجموعة الهيدروكسيل (OH) في الجزيء. هذا الخليط ، المسمى سلسلة المحاليل الصلبة ، هو تباين كيميائي مستمر بين المادتين النقيتين. (Encyclopædia Britannica، 1998).

مؤشر

  • 1 أصول هيدروكسيلاباتيت
  • 2 التوليف الكيميائي
  • 3 خصائص
  • 4 الاستخدامات
    • 4.1 1 - الطب
    • 4.2 2- طب الأسنان والعناية بالفم
    • 4.3 3- علم الآثار
    • 4.4 4- استخدامات أخرى
  • 5 المراجع

أصول هيدروكسيلاباتيت

تم تسمية هذا المعدن hydro-apatite في عام 1856 بواسطة أوغسطين الكسيس دامور ، من اليوناني τάωατάω (apatao) ، لأنه كان في كثير من الأحيان مرتبكًا مع معادن أخرى (مثل Beryl ، Milarite) ، بالإضافة إلى البادئة "hydro-" للإشارة إلى أنه غني في الماء (مثل الهيدروكسيل).

قام فالديمار شالر بتغيير الاسم قليلاً إلى هيدروكسيل أباتيت في عام 1912 ، وبعد ذلك تم تقديم كلمة هيدروكسي إلاباتيت من قبل بوري وجاكوب وباركر وهوجو سترونز في عام 1935.

تشمل الأسماء الأخرى المطبقة على هذا المعدن: بيروكلاسيتا ، أورنيتا ، مونيتا ، إلخ. العديد من "كربونات-أباتيت" هو هيدروكسيلاباتيت ، بما في ذلك بعض الداهيليت والكولوفان ، وما إلى ذلك (mindat.org ومعهد هدسون للمعادن ، 2017).

ما يصل إلى 50 ٪ من حيث الحجم و 70 ٪ من وزن العظام البشرية هو شكل معدّل من هيدروكسيلاباتيت (المعروف باسم معدن العظام). يعتبر نقص الهيدروكسيلاباتيت في كربونات الكالسيوم هو المعدن الرئيسي الذي يتكون منه المينا والأسنان..

تم العثور على بلورات هيدروكسيلاباتيت أيضًا في التكلسات الصغيرة (داخل الغدة الصنوبرية وغيرها من الهياكل) المعروفة باسم كورونا أريناسيا أو "الرمل الدماغي" (مركز ميامي لطب الأسنان التجميلي وزراعة الأسنان ، S.F).

التوليف الكيميائي

يمكن تصنيع هيدروكسي أباتيت من خلال عدة طرق مثل الترسيب الكيميائي الرطب ، الترسيب الحيوي ، مسار الهلام (الترسيب الكيميائي عن طريق العملية الرطبة) أو التنسيب الكهربائي.

تم اقتراح (Bouyer، Gitzhofer، & Boulos، 2000) أن يمكن تعليق تعليق هيدروكسيباتيت نانو كريستال بتفاعل ترسيب كيميائي رطب بعد معادلة التفاعل التالية:

10Ca (OH)2 + 6H3PO4 → كاليفورنيا10(PO4)6(OH)2 + 18H2O

وقد أظهرت العديد من الدراسات أن تخليق هيدروكسيباتيت عبر الكيمياء الرطبة يمكن تحسينه عن طريق الموجات فوق الصوتية السلطة. التوليف بمساعدة الموجات فوق الصوتية (التوليف سونو) من هيدروكسيباتيت هو تقنية ناجحة لإنتاج هيدروكسيباتيت النانوية مع معايير الجودة العالية.

يسمح المسار بالموجات فوق الصوتية لإنتاج هيدروكسيباتيت النانو البلوري وكذلك الجسيمات المعدلة ، على سبيل المثال النانوسفير والراتنجات المركبة.

خصائص

Hydroxylapatite هو معدن من مجموعة الأباتيت مع بريق شبه زجاجي أو راتيني أو شمعي أو دهني أو ترابي ، عادة ما يكون أبيض أو أصفر رمادي أو أخضر. صيغة خلية الوحدة هي الكالسيوم5(أ ف ب4)3(OH) ، الذي يبلغ وزنه الجزيئي 502.31 جم / مول وله كثافة تتراوح بين 3.14 و 3.21 جم / مل.

لديها هيكل بلوري سداسية ، كونه الكريستال الطبقة dipyramidal. صلابتها 5 وتعيش كبلورات مجدوله وصديقات وعقيدات وبلورية إلى التلال الضخمة (Apatite- (CaOH) Mineral Data، S.F).

تطبيقات

1- الطب

يوجد هيدروكسيلاباتيت داخل جسم الإنسان في الأسنان والعظام. لذلك ، يشيع استخدامه كحشو لاستبدال العظام المبتورة أو كطلاء لتعزيز نمو العظام في زراعة الأعضاء الاصطناعية.

العديد من عمليات الزرع الحديثة ، على سبيل المثال بدائل الورك وزرع التوصيل العظمي ، مطلية بـ hydroxylapatite. وقد اقترح أن هذا قد يعزز osseointegration (L. Sedel ، 1997).

غالبًا ما تتم تغطية عمليات غرس التيتانيوم والفولاذ المقاوم للصدأ بطبقات هيدروكسيباتيت لخداع الجسم وتقليل معدل رفض الزرع.

يمكن أيضًا استخدام هيدروكسيباتيت في الحالات التي توجد فيها فراغات أو عيوب في العظام. تتم هذه العملية من خلال مساحيق أو كتل أو حبات من المواد التي يتم وضعها في المناطق المصابة من العظام.

بسبب نشاطه الحيوي ، فإنه يحفز نمو العظام ويستعيد الخلل. يمكن أن تكون هذه العملية بديلاً عن ترقيع العظام الخيفي المنشأ وكره المنشأ. عادة ما ينتج عن أوقات الشفاء أقصر من تلك التي لوحظت إذا لم يتم استخدام هيدروكسيباتيت.

يفتح تطبيق هيدروكسيل أباتيت المعدل فرصًا لإعداد مواد العظام الاصطناعية للزرع ومجموعة واسعة من الأدوية لعلاج آفات الأنسجة الرخوة والأغشية المخاطية المختلفة للفرد..

Hydroxylapatite هو عامل فعال للغاية في العديد من مجالات تكبير الأنسجة الرخوة في الوجه ويرتبط بمظهر أمان عالي وثابت..

يجمع Hydroxylapatite بين المرونة العالية واللزوجة مع القدرة على تحفيز تكوين الكولاجين طويل الأجل مما يجعله عاملًا مثاليًا لمقاربة عالمية للوجه (Jani Van Loghem، 2015).

يستخدم Hydroxylapatite استخدامًا خاصًا آخر للأشخاص المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية الذين يعانون من ضمور شحمي الوجه ، المعروف أيضًا باسم هزال الوجه ، والذي يعد أحد الآثار الجانبية للأدوية المضادة للفيروسات القهقرية (الجمعية الأمريكية لجراحي التجميل ، S.F).

2- طب الأسنان والعناية بالفم

تكوين المينا 97 ٪ وزنا من هيدروكسيباتيت نانو و 3 ٪ وزنا من المواد العضوية والمياه. في العاج ، تمثل نانو هيدروكسيباتيت 70 ٪ من الوزن.

نظرًا لأن نانو هيدروكسيباتيت هو المكون الرئيسي للمينا ، فإنه يعطي مظهرًا أبيض ناصع ويزيل الانعكاس المنتشر للضوء عن طريق إغلاق المسام الصغيرة لسطح المينا.

يحاكي nano-hydroxyapatite الاصطناعية حجم dentin hydroxyapatite الطبيعي أو الأباتيت المينا.

تُظهر النتائج التجريبية مزايا النانو هيدروكسيباتيت في إصلاح المينا ، مما أدى إلى اندماجه في معاجين الأسنان ومحاليل غسول الفم لتعزيز استعادة المينا أو أسطح العاج النانوية المنزوعة المعادن عن طريق ترسيب الجسيمات النانوية هيدروكسيباتيت في العيوب (فلويدنوفا ، سادس).

3- علم الآثار

في علم الآثار ، يمكن تحليل هيدروكسيلابيت من بقايا الإنسان والحيوان لإعادة بناء النظم الغذائية القديمة ، والهجرات ، والمناخ القديم. تعمل الأجزاء المعدنية للعظام والأسنان كخزان للعناصر النزرة ، بما في ذلك الكربون والأكسجين والسترونتيوم.

يمكن استخدام تحليل النظائر المستقرة لهيدروكسيل ألباتيت البشري والحيواني للإشارة إلى ما إذا كان النظام الغذائي غالبًا ما يكون بريًا أو بحريًا (كربون ، سترونتيوم) ، والأصل الجغرافي والعادات المهاجرة لحيوان أو كائن بشري (أكسجين ، سترونتيوم) و إعادة بناء درجات الحرارة الماضية والتغيرات المناخية (الأكسجين).

يمكن أن يسهم تغيير ما بعد ترسب العظام في تدهور الكولاجين العظمي ، وهو البروتين الضروري لتحليل النظائر المستقرة..

4- استخدامات أخرى

وقد وجد أن مرشحات الهواء المكونة من بنى نانوية تحتوي على هيدروكسيباتيت كانت فعالة في امتصاص وتحلل ثاني أكسيد الكربون ، مما قد يؤدي في النهاية إلى استخدامه في الحد من ملوثات عوادم السيارات..

في عام 2014 ، تم تصنيع مركب ألجينات / نانو هيدروكسي أباتيت واختباره في الحقل باعتباره مادة ماصة للفلورايد. يقوم هذا المركب الحيوي بإزالة الفلورايد من خلال آلية التبادل الأيوني وهو متوافق حيوياً وقابل للتحلل.

في الآونة الأخيرة ، تم تطوير التطبيقات في مجال الحفز وفصل البروتين واختبارها بنجاح باستخدام فوسفات الكالسيوم النانوي البنية ، مما يشير إلى أن العديد من التطبيقات المبتكرة لهذه المواد لم يأت بعد.

مراجع

  1. الجمعية الأمريكية لجراحي التجميل. (وس. ف.). الحشو الجلدي: هيدروكسيلاباتيت الكالسيوم. تعافى من البلاستيك: plasticsurgery.org.
  2. الأباتيت (CaOH) البيانات المعدنية. (وس. ف.). تعافى من webmineral: webmineral.com.
  3. Bouyer، E.، Gitzhofer، F.، & Boulos، M. I. (2000). دراسة مورفولوجية لتعليق هيدروكسيباتيت نانو كريستال. مجلة علوم المواد: مواد في الطب. 11 (8) ، 523-531. 
  4. موسوعة بريتانيكا. (1998 ، 20 سبتمبر). هيدروكسيل الأباتيت. تم الاسترجاع من موسوعة بريتانيكا: britannica.com.
  5. (وس. ف.). يستخدم هيدروكسيباتيت خصائص والتطبيقات. تعافى من fluidinova.pt: fluidinova.pt.
  6. جاني فان لوجيم ، م. ي. (2015). هيدروكسيلاباتيت الكالسيوم. J Clin Aesthet Dermatol. 8 (1): ، 38-49. 
  7. Sedel، C. R. (1997). الكيمياء الحيوية ، المجلد 10. باريس: علم إلسفير.
  8. مركز ميامي لطب الأسنان التجميلي وزرع الأسنان. (وس. ف.). العظام والأسنان المعدنية: هيدروكسيلاباتيت. تعافى من miamicosmeticdentalcare: miamicosmeticdentalcare.com.
  9. غزاله ومعهد هدسون للمعادن. (2017 ، 20 أبريل). هيدروكسيل الأباتيت. تم الاسترجاع من mindat.org.