Idrossiapatite
L'idrossiapatite è un minerale avente composizione chimica Ca10(PO4)6(OH)2, facente parte del gruppo delle apatiti e contiene un gruppo OH. I cristalli di idrossiapatite hanno la forma di un prisma molto sottile dalla forma esagonale, il colore del minerale è variabile e nelle forme più comuni si trova in giallo pallido. L'idrossiapatite è anche prodotta e riassorbita da tessuti organici, questa infatti è uno dei componenti principali delle ossa trovandosi sotto forma di sali di calcio: CaCO3 (carbonato di calcio), Ca3(PO4)2 (fosfato di calcio) e CaF2 (fluoruro di calcio).
| Idrossiapatite | |
|---|---|
 | |
| Classificazione Strunz (ed. 8) | 8.BN.05 |
| Formula chimica | Ca10(PO4)6(OH)2 |
| Proprietà cristallografiche | |
| Gruppo cristallino | dimetrico |
| Sistema cristallino | esagonale |
| Si invita a seguire lo schema di Modello di voce – Minerale | |
L'idrossiapatite ha peso specifico che varia da 2,9 a 3,2.
Il calcio può essere presente in natura anche sotto forma di Ca5(PO4)3(OH) (apatite), che di solito si scrive Ca10(PO4)6(OH)2 per evidenziare che la cella elementare contiene due unità di formula.
Il gruppo OH− può essere sostituito dallo ione fluoruro (F−), dallo ione cloruro (Cl−) o dal carbonato (CO2−3).
Cristallizza secondo una struttura cristallina esagonale; ha una densità relativa (rispetto all'acqua) di 3,08 ed è al 5º posto della scala di durezza di Mohs.
La polvere di idrossiapatite pura è bianca; tuttavia questo minerale può apparire in natura in altre colorazioni (marrone, gialla, verde).
L'idrossiapatite è il principale costituente minerale del tessuto osseo e dei denti (smalto, dentina). Il 99% del calcio presente nell'organismo umano è immagazzinato nel tessuto osseo sotto forma di idrossiapatite.
Utilizzi in medicina
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L'idrossiapatite può essere usata come riempitivo per sostituire ossa amputate, oppure come rivestimento per stimolare la crescita ossea all'interno di impianti protesici.
Anche se questo minerale può essere presente anche in altre fasi (con una formula chimica simile o addirittura identica), l'interazione che si crea con il corpo può variare molto. Gli scheletri di corallo possono essere trasformati in idrossiapatite se sottoposti ad alte temperature; la loro struttura porosa consente una rapida compressione a spese di uno sforzo meccanico iniziale. Le alte temperature inoltre neutralizzano eventuali molecole organiche, potenziali portatrici di malattie.
Alcuni impianti dentari moderni sono rivestiti di idrossiapatite allo scopo di stimolare l'osteointegrazione (ma questa è solo un'ipotesi ancora non confermata da sufficienti evidenze sperimentali).
Di recente è stato sperimentato un dentifricio con microcristalli di idrossiapatite (carbonato idrossiapatite zinco-sostituita), che potrebbe favorire una riduzione delle microfratture presenti sullo smalto dentale[1] e ridurre la sensibilità dentinale.[2]
Protesica ossea
modificaÈ in fase avanzata di sperimentazione la possibilità di trasformare il rattan in una struttura biomimetica simil-ossea composta da carbonato-idrossiapatite, sottoponendo il legno a trattamenti ad alte pressioni e temperature. I campioni così ottenuti esibiscono una spiccata attitudine biomimetica nei confronti del tessuto osseo, con una porosità molto simile a quella del tessuto spugnoso dell'osso, capace di ospitare gli osteoblasti e di permettere il loro insediamento e la loro trasformazione in osteociti[3]. Campioni così ottenuti sono stati utilizzati in vivo, in impianti protesici su cavie animali, in sostituzione di larghe porzioni di osso[3]. L'obiettivo finale è il suo utilizzo nell'impianto osseo umano, per la risoluzione delle conseguenze di gravi traumi o severe mutilazioni.[3][4]
Varietà
modificaNote
modifica- ^ Synthetic Biomimetic Carbonate-Hydroxyapatite Nanocrystals for Enamel Remineralization, su scientific.net.
- ^ A double-blind randomized-controlled trial comparing the desensitizing efficacy of a new dentifrice containing carbonate/hydroxyapatite nanocrystals and a sodium fluoride/potassium nitrate dentifrice, su onlinelibrary.wiley.com, John Wiley & Sons.
- ^ a b c News (PDF), su stampa.cnr.it, Consiglio nazionale delle ricerche, 21 ottobre 2010.
- ^ Le "ossa lignee" dell'Alma Mater tra le cinquanta invenzioni dell'anno per il Time, su magazine.unibo.it, Università di Bologna.
Bibliografia
modifica- (EN) B. Wopenka e J.D. Pasteris, A mineralogical perspective on the apatite in bone, in Materials Science and Engineering, C. 25 (2), 2005, p. 131.
Altri progetti
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Collegamenti esterni
modifica- (EN) Material overview, su azom.com.
- (EN) wwwobs.univ-bpclermont.fr, International Mineralogical Association, http://wwwobs.univ-bpclermont.fr/ima/.
- (EN) Apatite-(CaOH) Mineral Data, su webmineral.com.
- (EN) Hydroxylapatite, su mindat.org.
- (EN) Data from Center for Advanced Microstructures and Devices (CAMD), su camd.lsu.edu, Louisiana State University. URL consultato il 2 maggio 2007 (archiviato dall'url originale il 23 aprile 2007).
- LEBSC Università di Bologna, su lebsc.unibo.it. URL consultato il 7 ottobre 2008 (archiviato dall'url originale l'8 giugno 2008).
| Controllo di autorità | LCCN (EN) sh85063508 · J9U (EN, HE) 987007533731805171 |
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