Зубные пасты с гидроксиапатитом: Apagard Premio, Biorepair и Navi Maxon Sirin Doctor от Eqmaxon

Встречающаяся в природе минеральная форма апатита кальция

Гидроксиапатит Игольчатые кристаллы гидроксиапатита на нержавеющей стали. Растровый электронный микроскоп картинка из Тартуский университет. Наноразмерное покрытие Ca-HAp, снимок сделан с сканирующий зондовый микроскоп Трехмерная визуализация половины элементарной ячейки гидроксиапатита из рентгеновской кристаллографии.
Гидроксиапатит

, также называемый
гидроксилапатит
(
HA
), является естественным минеральная форма кальций апатит с формула Ca5(PO4)3(OH), но обычно пишут Ca10(PO4)6(ОЙ)2 чтобы обозначить, что кристаллический блок ячейка состоит из двух объектов.[4] Гидроксиапатит — это гидроксил конечный член комплекса группа апатита. ОН−ион можно заменить на фторид, хлористый или же карбонат, производя фторапатит или же хлорапатит. Он кристаллизуется в шестиугольник кристаллическая система. Чистый порошок гидроксиапатита белого цвета. Однако встречающиеся в природе апатиты также могут иметь коричневую, желтую или зеленую окраску, сравнимую с изменением цвета стоматологический флюороз.

До 50% по объему и до 70% по весу человеческая кость представляет собой модифицированную форму гидроксиапатита, известную как костный минерал.[5] Газированный гидроксиапатит с дефицитом кальция является основным минералом, зубная эмаль и дентин составлены. Кристаллы гидроксиапатита также встречаются в небольших кальцификациях в пределах шишковидная железа и другие структуры, известные как Корпуса arenacea или «мозговой песок».[6]

Кальций-дефицитный гидроксиапатит

Кальций-дефицитный (нестехиометрический) гидроксиапатит, Ca10−Икс

(PO4)6−
Икс
(HPO4)
Икс
(ОЙ)2−
Икс
(куда
Икс
находится между 0 и 1) имеет соотношение Ca / P от 1,67 до 1,5. Отношение Са / Р часто используется при обсуждении фаз фосфата кальция.[9] Стехиометрический апатит Ca10(PO4)6(ОЙ)2 имеет соотношение Ca / P 10: 6, обычно выражаемое как 1,67. Нестехиометрические фазы имеют структуру гидроксиапатита с катионными вакансиями (Ca2+) и анион (OH−) свободные места. В стехиометрическом гидроксиапатите места, занятые исключительно фосфатными анионами, заняты фосфатом или гидрофосфатом, HPO42−, анионы.[9] Получение этих фаз с дефицитом кальция может быть получено осаждением из смеси нитрат кальция и диаммонийфосфат с желаемым соотношением Са / Р, например, чтобы получить образец с соотношением Са / Р 1,6:[10]
9,6 Ca (НЕТ3)2 + 6 (NH4)2HPO4 → Ca9.6(PO4)5.6(HPO4)0.4(ОЙ)1.6
При спекании этих нестехиометрических фаз образуется твердая фаза, которая представляет собой однородную смесь трикальцийфосфата и гидроксиапатита, называемую двухфазный фосфат кальция:[11]

Ca10−
Икс
(PO4)6−
Икс
(HPO4)
Икс
(ОЙ)2−
Икс
→ (1 −
Икс
) Ca10(PO4)6(ОЙ)2 + 3
Икс
Ca3(PO4)2

СОДЕРЖАНИЕ

• 1 Химический синтез
• 2 гидроксиапатит с дефицитом кальция
• 3 Биологическая функция 3.1 Креветка-богомол
• 3.2 Млекопитающее / примат / человек
• 3.3 Гидроксиапатит в реминерализации зубной эмали

Биологическая функция

Креветка-богомол

Клубные придатки Odontodactylus scyllarus

(креветки павлиньи-богомолы) сделаны из чрезвычайно плотной формы минерала, который имеет более высокую удельную прочность; это привело к его исследованию на предмет возможного синтеза и инженерного использования.[12] Их дактильные придатки имеют отличные ударопрочность из-за того, что область удара состоит в основном из кристаллического гидроксиапатита, который обладает значительной твердостью. Периодический слой под ударным слоем, состоящий из гидроксиапатита с более низким содержанием кальция и фосфора (что приводит к гораздо более низкому модулю упругости), препятствует росту трещин, заставляя новые трещины менять направление. Этот периодический слой также уменьшает энергию, передаваемую через оба слоя из-за большой разницы в модулях, даже отражая часть падающей энергии.[13]

Млекопитающее / примат / человек

Гидроксиапатит присутствует в кость и зубы; кость состоит в основном из кристаллов HA с вкраплениями коллаген матрица — от 65 до 70% массы кости составляет ГК. Точно так же ГК составляет от 70 до 80% массы дентин и эмаль в зубах. В эмали матрица ГК образована амелогенины и эмалины вместо коллагена.[14]

Отложения гидроксиапатита в сухожилиях вокруг суставов приводят к заболеванию. кальцифицирующий тендинит.[15]

Порядок инъецирования филлера

В современной косметологии использование филлеров – один из самых безопасных, эффективных и быстрых методов решения эстетических и медицинских проблем. Контурную пластику с использованием данных препаратов может проводить исключительно специалист, который прошел обучение по специальной программе, и обладает сертификатом, дающий ему право применять данное средство в практике. Именно такие работают в Центре эстетической косметологии «VIRTUSCLINIC».

В среднем продолжительность процедуры составляет 30 минут и проводится под местной аппликационной анестезией. Врач очищает лицевую поверхность, и определяет зоны введения препарата, оставляя там разметки в виде точек. Некоторые специалисты выполняют фото до процедуры и после нее.

Косметолог демонстрирует пациенту препарат в целостной упаковке, с обязательным указанием его срока годности и дозировки. Филлер вводят при помощи очень тонкой иглы подкожно в намеченной ранее зоне. Метод и способы введения препарата специалист выбирает самостоятельно, с учетом всех особенностей процедуры и пациента.

Сеанс заканчивается проведением легкого массажа, который помогает равномерно распределить филлер под кожей.

Эффект от процедуры заметен сразу после ее проведения, однако максимальный результат проявляется, как правило, через 10–14 дней.

Использует

Косметический

Гидроксиапатит добавляют в некоторые разновидности кукурузного крахмала. детская присыпка например, порошок алоэ и витамина Е от Johnson’s.[16] Согласно веб-сайту, минерал добавлен в качестве смягчающего средства, чтобы «увлажнить и смягчить кожу».[17]

Медицинское

Гибкий композит гидрогель-ГК, в котором соотношение минеральных и органических веществ в матрице приближается к таковому в человеческой кости.
HA все чаще используется для костная пластика материалы, а также протезирование и ремонт зубов. Некоторые имплантаты, например замена бедра, зубные имплантаты и имплантаты костной проводимости, покрыты HA.[14] Поскольку естественная скорость растворения гидроксиапатита in vivo, около 10 мас.% В год, значительно ниже, чем скорость роста вновь образованной костной ткани, при его использовании в качестве материала для замены костной ткани ведутся поиски способов повышения скорости его растворимости и таким образом способствуют лучшей биологической активности.[18]

Гидроксиапатит добавляют в специальные зубные пасты в качестве добавки для предотвращения кариеса и снижения чувствительности зубов.[19]

Добавка

Гидроксиапатит зарастает биоматериал
Микрокристаллический гидроксиапатит (MCHA) продается как «строящая кость» добавка с превосходной абсорбцией по сравнению с кальцием.[20]

Это добавка кальция второго поколения, полученная из бычьей кости.[20] В 1980-х годах было обнаружено, что добавки кальция из костной муки содержат тяжелые металлы,[20] и хотя производители заявляют, что их MCHA не содержит загрязняющих веществ, это не рекомендуется, поскольку его действие на организм не было хорошо протестировано.[20]

Преимущества

Филлеры с гидроксиапатитом кальция обладают многими замечательными свойствами. Среди них выделяют следующие:

• натуральность. Гомогенность и однородность препарата в сочетании с высокими профессиональными качествами врача позволяет пациенту сразу после процедуры выглядеть максимально естественно;
• ожидаемый результат. Структура геля предупреждает миграцию препарата по тканям, концентрируясь в выбранном специалистом месте;
• отсутствие отечности;
• длительный эффект. Филлер выводится из организма довольно медленно, при этом микросферы заменяются собственными, сформированными за это время тканями;
• безопасность. Препарат биосовместим с человеком, не токсичен, не вызывает аллергических реакций;
• легкая и безболезненная процедура введения;
• отсутствие реабилитационного периода;
• кожа омолаживается и оздоравливается естественным путем.

Хроматография

Механизм гидроксиапатита хроматография сложна и описывается как «смешанный режим». Он включает ионные взаимодействия между положительно заряженными группами на биомолекуле (часто белке) и фосфатными группами в гидроксиапатите, а также хелатирование металлов между ионами кальция гидроксиапатита и отрицательно заряженными фосфатными и / или карбоксильными группами на биомолекуле. Может быть трудно предсказать эффективность хроматографии на гидроксиапатите на основе физических и химических свойств желаемого белка, который нужно очистить. Для элюирования обычно используется буфер с увеличивающейся концентрацией фосфата и / или нейтральной соли.

Использование в археологии

В археология, гидроксиапатит из останки людей и животных можно проанализировать, чтобы реконструировать древние диеты, миграции и палеоклимат. Минеральные фракции костей и зубов действуют как резервуар микроэлементы, включая углерод, кислород и стронций. Стабильный изотопный анализ гидроксиапатита человека и фауны может быть использован для определения того, была ли диета преимущественно наземной или морской (углерод, стронций);[21] географическое происхождение и миграционные привычки животного или человека (кислород, стронций)[22] и для восстановления прошлых температур и климатических сдвигов (кислород).[23] Пост-депозиционные изменения кости могут способствовать разложению костного коллагена, белка, необходимого для анализа стабильных изотопов.[24]

Дефторирование

Гидроксиапатит — потенциальный адсорбент для дефторирование из питьевая вода, как он образует фторапатит в трехступенчатом процессе. Гидроксиапатит удаляет F− из воды заменить ОН− образуя фторапатит. Однако во время процесса дефторирования гидроксиапатит растворяется и увеличивает и фосфат концентрация ионов, которая делает дефторированную воду непригодной для питья.[25] Недавно была предложена технология дефторирования «гидроксиапатита с поправками на кальций» для преодоления выщелачивания фосфата из гидроксиапатита.[25] Этот метод также может повлиять на лечение флюороза путем подачи обогащенной кальцием щелочной питьевой воды на пораженные флюорозом участки.

Химический синтез [ править ]

Гидроксиапатит можно синтезировать несколькими методами, такими как влажное химическое осаждение, биомиметическое осаждение, золь-гель метод (влажное химическое осаждение) или электроосаждение. [7] Суспензию нанокристаллов гидроксиапатита можно приготовить реакцией влажного химического осаждения, следуя приведенному ниже уравнению реакции: [8]

10 Ca (OH) 2 + 6 H 3 PO 4 → Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 + 18 H 2 O

Способность синтетически воспроизводить гидроксиапатит имеет неоценимое клиническое значение, особенно в стоматологии. Каждый метод дает кристаллы гидроксиапатита различных характеристик, таких как размер и форма. [9] Эти изменения оказывают заметное влияние на биологические и механические свойства соединения, и поэтому эти продукты из гидроксиапатита имеют различное клиническое применение. [10]

Рекомендации

1. Гидроксилапатит на Миндате
2. Гидроксилапатит на Webmineral
3. Энтони, Джон В .; Бидо, Ричард А .; Bladh, Kenneth W .; Николс, Монте С., ред. (2000). «Гидроксилапатит». Справочник по минералогии
   (PDF). IV (арсенаты, фосфаты, ванадаты). Шантильи, Вирджиния, США: Минералогическое общество Америки. ISBN 978-0962209734 . В архиве (PDF) из оригинала на 2018-09-29. Получено 2010-08-29.
4. Сингх, Анамика; Тивари, Атул; Баджпай, Джая; Баджпай, Анил К. (1 января 2022 г.), Тивари, Атул (ред.), «3 — Антимикробные покрытия на основе полимеров как потенциальные биоматериалы: от действия к применению», Справочник по антимикробным покрытиям
   , Elsevier, стр. 27–61, Дои:10.1016 / b978-0-12-811982-2.00003-2, ISBN 978-0-12-811982-2 , получено 2020-11-18
5. Жункейра, Луис Карлос; Хосе Карнейро (2003). Фолтин, Джанет; Лебовиц, Харриет; Бойл, Питер Дж. (Ред.). Основы гистологии, текст и атлас
   (10-е изд.). Компании McGraw-Hill. п.144. ISBN 978-0-07-137829-1 . Неорганическое вещество составляет около 50% от сухого веса кости … кристаллы имеют дефекты и не идентичны гидроксиапатиту, содержащемуся в минералах породы.
6. Ангерваль, Леннарт; Бергер, Свен; Рёкерт, Ганс (2009). «Микрорадиографические и рентгеноструктурные исследования кальция в шишковидной железе и внутричерепных опухолях». Acta Pathologica et Microbiologica Scandinavica
   .
   44
   (2): 113–119. Дои:10.1111 / j.1699-0463.1958.tb01060.x. PMID 13594470.
7. Ferraz, M. P .; Monteiro, F.J .; Мануэль, К. М. (2004). «Наночастицы гидроксиапатита: обзор методик получения». Журнал прикладных биоматериалов и биомеханики: JABB
   .
   2
   (2): 74–80. PMID 20803440.
8. Bouyer, E .; Гитцхофер, Ф .; Булос, М. И. (2000). «Морфологическое исследование суспензии нанокристаллов гидроксиапатита». Журнал материаловедения: материалы в медицине
   .
   11
   (8): 523–31. Дои:10.1023 / А: 1008918110156. PMID 15348004. S2CID 35199514.
9. ^ аб
   Rey, C .; Гребни, Ц .; Drouet, C .; Гроссин, Д. (2011). «1.111 — Биоактивная керамика: физическая химия». В Ducheyne, Пол (ред.).
   Комплексные биоматериалы
   .
   1
   . Эльзевир. С. 187–281. Дои:10.1016 / B978-0-08-055294-1.00178-1. ISBN 978-0-08-055294-1 .
10. Raynaud, S .; Чемпион, E .; Bernache-Assollant, D .; Томас, П. (2002). «Апатиты фосфата кальция с переменным атомным соотношением Ca / P I. Синтез, характеристика и термическая стабильность порошков». Биоматериалы
    .
    23
    (4): 1065–72. Дои:10.1016 / S0142-9612 (01) 00218-6. PMID 11791909.
11. Валлетреги М. (1997). «Синтез и характеристика кальциево-дефицитного апатита». Ионика твердого тела
    . 101–103: 1279–1285. Дои:10.1016 / S0167-2738 (97) 00213-0.
12. Weaver, J.C .; Milliron, G.W .; Miserez, A .; Evans-Lutterodt, K .; Herrera, S .; Gallana, I .; Mershon, W. J .; Swanson, B .; Zavattieri, P .; Dimasi, E .; Кисаилус, Д. (2012). «Клуб Stomatopod Dactyl: грозный устойчивый к повреждениям биологический молот». Наука
    .
    336
    (6086): 1275–80. Bibcode:2012Sci … 336.1275W. Дои:10.1126 / наука.1218764. PMID 22679090. S2CID 8509385. В архиве из оригинала 13.09.2020. Получено 2017-12-02.
13. Таннер, К. Э. (2012). «Маленький, но чрезвычайно прочный». Наука
    .
    336
    (6086): 1237–8. Bibcode:2012Научный … 336.1237T. Дои:10.1126 / science.1222642. PMID 22679085. S2CID 206541609.
14. ^ аб
    Хабиба, ТУ; Солсбери, HG (январь 2022 г.). «Биоматериалы, гидроксиапатит». PMID 30020686. В архиве из оригинала 2020-03-28. Получено 2018-08-12. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
15. Carcia, CR; Scibek, JS (март 2013 г.). «Причинно-следственная связь и лечение кальцифицирующего тендинита и периартрита». Текущее мнение в ревматологии
    .
    25
    (2): 204–9. Дои:10.1097 / bor.0b013e32835d4e85. PMID 23370373. S2CID 36809845.
16. «Архивная копия». В архиве из оригинала 13.09.2020. Получено 2019-07-25.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
17. «Архивная копия». В архиве из оригинала на 2019-09-01. Получено 2019-07-25.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
18. Zhu, H .; и другие. (2018). «Наноструктурное понимание поведения растворения гидроксиапатита, легированного Sr». Журнал Европейского керамического общества
    .
    38
    (16): 5554–5562. arXiv:1910.10610. Дои:10.1016 / j.jeurceramsoc.2018.07.056. S2CID 105932012.
19. Вано, М .; Derchi, G .; Barone, A .; Pinna, R .; Usai, P .; Ковани, У (январь 2022 г.). «Снижение гиперчувствительности дентина с помощью зубной пасты с наногидроксиапатитом: двойное слепое рандомизированное контролируемое исследование». Клинические оральные исследования
    .
    22
    (1): 313–320. Дои:10.1007 / s00784-017-2113-3. ISSN 1432-6981. PMID 28361171. S2CID 24712149.
20. ^ абcd
    Штрауб, Д.А. (2007). «Добавки кальция в клинической практике: обзор форм, доз и показаний».
    Питание в клинической практике
    .
    22
    (3): 286–96. Дои:10.1177/0115426507022003286. PMID 17507729.
21. Richards, M. P .; Schulting, R.J .; Хеджес, Р. Э. М. (2003). «Археология: резкий сдвиг в диете в начале неолита» (PDF). Природа
    .
    425
    (6956): 366. Bibcode:2003Натура.425..366R. Дои:10.1038 / 425366a. PMID 14508478. S2CID 4366155. Архивировано из оригинал (PDF) на 2011-03-07. Получено 2015-08-28.
22. Britton, K .; Grimes, V .; Dau, J .; Ричардс, М. П. (2009). «Реконструкция миграций фауны с использованием внутризубного отбора проб и анализа изотопов стронция и кислорода: тематическое исследование современного карибу (Rangifer tarandus granti
    )».
    Журнал археологической науки
    .
    36
    (5): 1163–1172. Дои:10.1016 / j.jas.2009.01.003.
23. Дэниел Брайант, Дж .; Luz, B .; Фройлих, П. Н. (1994). «Изотопный состав кислорода ископаемого фосфата лошадиных зубов как отчет континентального палеоклимата». Палеогеография, палеоклиматология, палеоэкология
    .
    107
    (3–4): 303–316. Bibcode:1994ППП … 107..303Д. Дои:10.1016/0031-0182(94)90102-3.
24. Ван Клинкен, Г. Дж. (1999). «Индикаторы качества костного коллагена для палеодиетических и радиоуглеродных измерений». Журнал археологической науки
    .
    26
    (6): 687–695. Дои:10.1006 / jasc.1998.0385. В архиве из оригинала на 13.09.2020. Получено 2017-12-02.
25. ^ аб
    Санканнавар, Рави; Чаудхари, Санджив (2019). «Обязательный подход к смягчению последствий флюороза: изменение водного раствора кальция для подавления растворения гидроксиапатита при дефторировании».
    Журнал экологического менеджмента
    .
    245
    : 230–237. Дои:10.1016 / j.jenvman.2019.05.088. PMID 31154169. В архиве из оригинала на 2020-05-18. Получено 2019-06-03.