Hydroxylapatit

Z Multimediaexpo.cz


Hydroxylapatit, často nazývaný hydroxyapatit (zkratka HA resp. HAp), je minerál a jeden z nejvýznamnějších biokeramických materiálů. Jde o přirozenou formu vápníku a fosforu resp. apatitu se vzorcem Ca5(PO4)3(OH) resp. Ca10(PO4)6(OH)2 pro naznačení, že krystalová jednotka obsahuje dvě molekuly. Čistý hydroxylapatitový prášek je bílý. V přírodě se vyskytující apatity však mají též hnědý, žlutý či zelený nádech. Hydroxylapatit je hlavní neorganickou složkou kostí a zubů.

Obsah

Medicínské užití

Tato látka se využívaná v lékařství je horkým favoritem při přípravě materiálu vhodného pro ortopedické implantáty. HA má bioaktivní, biokompatibilní a non biodegradabilní vlastnosti. Možné jsou kostní a kloubní náhrady či zubní aplikace, používá se také jako katalyzátor v organických syntézách nebo při čištění vody (odstraňování těžkých kovů). Hydroxylapatit kombinovaný s polymerními materiály (např. kolagen) prokazuje na makroskopické i na mikroskopické úrovni strukturu podobnou kostem. V pokročilých technologických postupech se v současností ve světě připravují a testují nanočástečky hydroxylapatitu kombinované technikou stereolitografie s několika vrstvami polymerových materiálů.

Příprava

Základní reakce je:

10 CaSO4·0,5H2O + 6 (NH4)2HPO4 → Ca10(PO4)6(OH)2+6(NH4)2SO4 + 4 H2SO4 + 3 H2O

Obvykle je hydroxylapatit připravován „mokrou cestou“, často pomocí sol-gel nebo hydrotermální metody. Jejich nevýhody jsou však: nutná kontrola velkého množství parametrů, dlouhá doba reakce a různý tvar částic. Jedna z možných dalších cest je příprava hydroxylapatitu mikrovlnnou-hydrotermální syntézou, kterou lze schematicky shrnout následovně:

  1. Směs výchozích látek - CaSO4·0,5H2O (Aldrich, 98%), roztok (NH4)2HPO4 + přídavek NH4OH
  2. Syntéza v mikrovlnné troubě
  3. Filtrace a promytí prášku
  4. Sušení (2h/80 °C).

Reference

  • Wopenka, B. and J.D. Pasteris, A mineralogical perspective on the apatite in bone. Materials Science and Engineering: C. 25(2): 131, 2005

Externí odkazy


Citováno z „http://www.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php/Hydroxylapatit“