La hidroxiapatita (HAp) es un fosfato de calcio similar a los tejidos duros humanos en morfología y composición.1En particular, tiene una estructura hexagonal.2, 3y una relación estequiométrica Ca/P de 1,67, que es idéntica a la apatita ósea.2, 4, 5.
Una característica importante de la hidroxiapatita es su estabilidad en comparación con otros fosfatos de calcio. Termodinámicamente, la hidroxiapatita es el compuesto de fosfato de calcio más estable en condiciones fisiológicas como la temperatura, el pH y la composición de los fluidos corporales.2.
Con el desarrollo de la nanotecnología se ha producido un gran impacto en la ciencia de los materiales. La producción de nanomateriales ha ganado una atención considerable para aplicaciones de adsorción, catálisis y óptica, en particular cuando se trata de biomateriales.6.
La nanohidroxiapatita (nano-HAp) está despertando interés como biomaterial para su uso en aplicaciones protésicas debido a su similitud en tamaño, cristalografía y composición química con el tejido duro humano. El esmalte de los huesos y los dientes se compone en gran medida de una forma de este mineral.
Por sus excelentes propiedades6:
·Biocompatibilidad
·Bioactividad
· Osteoconductividad
· Naturaleza no tóxica y no inflamatoria.
La biocerámica nano-hidroxiapatita tiene una variedad de aplicaciones que incluyen:6:
·Ingeniería de tejidos óseos
·Rellenos de huecos óseos para cirugía ortopédica, traumatológica, de columna, maxilofacial y dental.
·Recubrimiento de implantes dentales y ortopédicos
·Restauración de defectos periodontales
·Aumento de reborde edéntulo
·Tratamiento endodóntico como recubrimiento pulpar.
·Reparación de perforaciones de furca mecánica y formación de barrera apical.
· Rellenos para reforzar el cemento de ionómero de vidrio restaurador (CIV) y la resina compuesta restauradora
·Agente desensibilizante en el post blanqueamiento dental
·Agente remineralizante en pastas dentales
·Tratamiento precoz de lesiones cariosas
· Administración de fármacos y genes
La revisión de la literatura muestra que el riesgo asociado con la exposición a nanopartículas de fosfato de calcio en dosis que se aplican habitualmente en biomedicina, productos para el cuidado de la salud y cosméticos es muy bajo y probablemente inexistente. Además, también afirma que, en todas las condiciones razonables, las nanopartículas de fosfato de calcio pueden considerarse seguras para los seres humanos.7.
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Nombre IUPAC |
Trifosfato de hidróxido de pentacalcio |
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número CAS |
12167-74-7 |
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Número CE |
235-330-6 |
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Sinónimos |
Hidroxiapatita (CAS n.1306-06-5), Hidroxiapatita, Hidroxiapatita de calcio |
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Fórmula química |
California10(CORREOS4)6(OH)2 |
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Peso molecular |
1004,6 g/mol |
------ Uso médico ------
Los implantes de titanio y acero inoxidable suelen estar recubiertos con capas de hidroxiapatita para engañar al cuerpo y reducir la tasa de rechazo del implante. La hidroxiapatita también se puede utilizar en casos en los que existen huecos o defectos óseos. Este proceso se lleva a cabo mediante la colocación de polvos, bloques o perlas del material en las zonas afectadas del hueso.
Debido a su bioactividad, estimula el crecimiento del hueso y restaura el defecto. Este proceso puede ser una alternativa a los injertos óseos alogénicos y xenogénicos. Generalmente da como resultado tiempos de curación más cortos que los observados si no se hubiera utilizado hidroxiapatita.
------ Uso del cuidado bucal ------
La composición del esmalte es 97 % en peso de nanohidroxiapatita y 3 % en peso de material orgánico y agua. En la dentina, la nanohidroxiapatita representa el 70 % en peso.8.
Como la nanohidroxiapatita es el componente principal del esmalte, da una apariencia de blanco brillante y elimina la reflectividad difusa de la luz al cerrar los pequeños poros de la superficie del esmalte.
La nanohidroxiapatita sintética imita el tamaño de la hidroxiapatita dentinaria natural o de la apatita del esmalte. Los resultados experimentales demuestran las ventajas de la nanohidroxiapatita en la reparación del esmalte9-10, lo que ha llevado a su incorporación en pastas dentales y soluciones de enjuague bucal para promover la restauración de superficies de esmalte o dentina desmineralizadas mediante el depósito de nanopartículas de hidroxiapatita en los defectos.11.
------ Otras áreas ------
Se descubrió que los filtros de aire compuestos nanoestructurados experimentales que contienen hidroxiapatita son eficientes para absorber y descomponer el CO, lo que eventualmente podría conducir a su uso para reducir los contaminantes de los escapes de los automóviles.12.
En 2014, se sintetizó y probó en campo un compuesto de alginato/nanohidroxiapatita como adsorbente de flúor. Este biocompuesto elimina el flúor mediante un mecanismo de intercambio iónico y es biocompatible y biodegradable.13.
Recientemente, aplicaciones en catálisis14-16y separación de proteínas17Se desarrollaron y probaron con éxito utilizando fosfatos de calcio nanoestructurados, lo que sugiere que aún quedan muchas aplicaciones innovadoras para estos materiales.
Hidroxiapatita (imagen de microscopio electrónico)
1. Escala nanométrica (tipo aguja)
2. Escala micrométrica (esférica)
3. Nivel de micrones (tipo aguja)
3. Nivel de micrones (tipo varilla corta)
