Hydroxyapatite (HAp) ialah kalsium fosfat yang serupa dengan tisu keras manusia dalam morfologi dan komposisi1. Terutamanya, ia mempunyai struktur heksagon2, 3dan nisbah Ca/P stoikiometrik 1.67, yang sama dengan apatit tulang2, 4, 5.
Ciri penting hidroksiapatit ialah kestabilannya jika dibandingkan dengan kalsium fosfat lain. Secara termodinamik, hidroksiapatit adalah sebatian kalsium fosfat yang paling stabil di bawah keadaan fisiologi seperti suhu, pH dan komposisi cecair badan.2.
Dengan perkembangan nanoteknologi, kesan besar terhadap sains bahan telah diperhatikan. Pengeluaran bahan nano telah mendapat perhatian yang besar untuk penjerapan, pemangkinan dan aplikasi optik, terutamanya apabila biobahan terlibat6.
Nano-hydroxyapatite (nano-HAp) menarik minat sebagai biomaterial untuk digunakan dalam aplikasi prostetik kerana persamaannya dalam saiz, kristalografi dan komposisi kimia dengan tisu keras manusia. Enamel tulang dan gigi sebahagian besarnya terdiri daripada satu bentuk mineral ini.
Oleh kerana sifatnya yang luar biasa6:
·Biokompatibiliti
·Bioaktiviti
· Osteokonduktiviti
·Tidak toksik dan tidak meradang
Bioseramik nano-hidroksiapatit telah mendapat pelbagai aplikasi termasuk6:
· Kejuruteraan tisu tulang
·Pengisi lompang tulang untuk pembedahan ortopedik, traumatologi, tulang belakang, maksilofasial dan pergigian.
·Salutan implan ortopedik dan pergigian
· Pemulihan kecacatan periodontal
· Pembesaran rabung edentulous
·Rawatan endodontik seperti pulpa capping
· Pembaikan tebukan furkasi mekanikal dan pembentukan penghalang apikal
· Pengisi untuk mengukuhkan simen ionomer kaca pemulihan (GIC) dan resin komposit pemulihan
·Agen desensitizing dalam pelunturan selepas gigi
·Agen pemineral semula dalam ubat gigi
·Rawatan awal lesi karies
· Penghantaran ubat dan gen
Kajian literatur menunjukkan bahawa risiko yang dikaitkan dengan pendedahan kepada kalsium fosfat nanopartikel dalam dos yang biasanya digunakan dalam bioperubatan, produk penjagaan kesihatan dan kosmetik adalah sangat rendah dan kemungkinan besar tidak hadir sama sekali. Selain itu, ia juga menyatakan bahawa dalam semua keadaan yang munasabah, nanopartikel kalsium fosfat boleh dianggap sebagai selamat untuk manusia.7.
|
nama IUPAC |
Pentakalsium hidroksida trifosfat |
|
nombor CAS |
12167-74-7 |
|
nombor EC |
235-330-6 |
|
sinonim |
Hidroksiapatit (CAS n.1306-06-5), Hidroksiapatit, Kalsium hidroksiapatit |
|
Formula kimia |
Ca10(PO4)6(OH)2 |
|
Berat molekul |
1004.6 g/mol |
------ Penggunaan Perubatan ------
Implan titanium dan keluli tahan karat selalunya ditutup dengan salutan hidroksiapatit untuk menipu badan dan mengurangkan kadar penolakan implan. Hidroksiapatit juga boleh digunakan dalam keadaan di mana terdapat lompang atau kecacatan tulang. Proses ini dijalankan melalui serbuk, bongkah atau manik bahan yang diletakkan di kawasan tulang yang terjejas.
Oleh kerana bioaktivitinya, ia menggalakkan pertumbuhan tulang dan memulihkan kecacatan. Proses ini boleh menjadi alternatif kepada cantuman tulang alogenik dan xenogenik. Ia biasanya menghasilkan masa penyembuhan lebih pendek daripada yang diperhatikan jika hidroksiapatit tidak digunakan.
------ Penggunaan Penjagaan Mulut ------
Komposisi enamel ialah 97 wt.% nano-hydroxyapatite dan 3 wt.% bahan organik dan air. Dalam dentin, nano-hidroksiapatit mewakili 70 wt.%8.
Oleh kerana Nano-hydroxyapatite adalah komponen utama enamel, ia memberikan rupa putih terang dan menghilangkan pemantulan cahaya yang meresap dengan menutup liang-liang kecil permukaan enamel.
Nano-hidroksiapatit sintetik meniru saiz hidroksiapatit dentin semulajadi atau apatit enamel. Keputusan eksperimen menunjukkan kelebihan nano-hidroksiapatit dalam pembaikan enamel9-10, yang telah membawa kepada penggabungannya dalam ubat gigi dan larutan pembilas mulut untuk menggalakkan pemulihan permukaan enamel atau dentin yang terdemineral dengan mendepositkan zarah nano hidroksiapatit dalam kecacatan11.
------ Kawasan Lain ------
Penapis udara komposit berstruktur nano eksperimen yang mengandungi hidroksiapatit didapati cekap dalam menyerap dan mengurai CO, yang akhirnya boleh membawa kepada penggunaannya dalam mengurangkan bahan pencemar ekzos automotif.12.
Pada tahun 2014, komposit alginat/nano-hidroksiapatit telah disintesis dan diuji medan sebagai penjerap untuk fluorida. Biokomposit ini mengeluarkan fluorida melalui mekanisme pertukaran ion dan kedua-duanya biokompatibel dan boleh terbiodegradasi13.
Baru-baru ini, aplikasi dalam pemangkinan14-16dan pemisahan protein17telah dibangunkan dan berjaya diuji menggunakan kalsium fosfat berstruktur nano, yang menunjukkan bahawa banyak aplikasi inovatif untuk bahan-bahan ini masih belum datang.
Hidroksiapatit (imej mikroskop elektron)
1. Skala nano (jenis jarum)
2. Skala mikron (sfera)
3. Tahap mikron (jenis jarum)
3. Tahap mikron (jenis batang pendek)
