Hydroksyapatyt - minerał zbudowany z hydroksyfosforanu wapnia (sześcioortofosforanu(V) dwuwodorotlenku dziesięciowapnia) 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 .

Oznaczenia skrótowe

• HAp
• OHAp
• HA

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. Z uwagi na nienajlepsze własności 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, posiadają 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 tzw. 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 : brushyt, monetyt oraz argonit produkowany ze sproszkowanych koralowców ) oraz odczynniki chemiczne. 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 pomiędzy sproszkowanymi substratami (dostarczającymi Ca i P) a topnikami takimi jak B2O3 , CaF2 , CaCl2 ;
• Inne: a wśród nich: metoda zol-żel, elektrokrystalizacja, liofilizacja .

Warstwy wierzchnie z hydroksyapatytu są nakładane głównie technikami plazmowymi.

Zobacz też

• apatyt