Mikä on kalsiumhydroksiapatiitti?

Kalsiumhydroksiapatiitti tai yksinkertaisesti hydroksiapatiitti on mineraali, joka kuuluu fosfaattimineraalien ryhmään, jota kutsutaan apatiiteiksi. Se tunnetaan yleensä ihmisten hampaista ja luista. Itse asiassa tämä mineraali on näiden rakenteiden tärkeä osa.

Vaikka kalsium ja fosfaatti ovat kaksi pääelementtiä, jotka muodostavat kalsiumhydroksiapatiitin, kolmas elementti on hydroksidi. Tämä koostuu vetyatomista, joka on liitetty happiin kemiallisessa sidoksessa, johon kuuluu elektronien jakaminen keskenään. Se on vetyatomi, joka antaa tälle mineraalille sen ainutlaatuisuuden apatiittiryhmässä. Esimerkiksi muita apatiitteja, kuten fluorapatiitti tai klorapatiitti, voidaan muodostaa, jos vety korvataan vastaavasti fluoridilla tai kloridilla.

Kalsiumhydroksiapatiitin tiedetään muodostavan jopa 50 prosenttia ihmisen anatomian luista. Täällä se toimii epäorgaanisena yhdisteenä, jota kutsutaan luun mineraaliksi tai luuapatiitiksi. Hampaissa hydroksiapatiitti löytyy emalista ja sen peittämästä kalkkeutuneesta dentiinistä; nämä ovat kaksi hampaiden neljästä pääkudoksesta. Luista ja hampaista löytyvällä on kiteinen muoto, joka takaa näiden rakenteiden jäykkyyden. Itse asiassa se edistää sitä, että emali on ihmiskehon vahvin ja mineralisoitunein komponentti.

Siten kalsiumhydroksiapatiitin eli kalsiumin puute voi johtaa tiettyjen sairauksien kehittymiseen. Yksi hyvä esimerkki on osteoporoosi, jossa luunmurtuman riski kasvaa luun mineraalitiheyden (BMD) menetyksen myötä. Hydroksiapatiittikiteiden taudissa tulehdus kuitenkin aiheutuu, kun kivennäisaineen kiteytyneet palaset menevät vahingossa luustojärjestelmän väärille alueille, kuten nivelille. Tulehdus ei vaikuta vain tähän alueeseen, vaan myös ympäröiviin nivelsiteisiin ja jänteisiin.

Lääkärit käyttävät tyypillisesti kalsiumhydroksiapatiittia potilaiden luita koskevien ongelmien ratkaisemiseen. Sitä voidaan käyttää amputoiduna luun korvaajana. Itse asiassa jotkut lääketieteen tutkijat ovat ehdottaneet, että tästä aineesta tehdyt keinotekoiset implantit voidaan sulauttaa elävään luuhun, mikä palauttaa täysin rakenteen esteettiset ja toiminnalliset ominaisuudet. Tämä prosessi tunnetaan osseointegraationa.

Siksi kalsiumhydroksiapatiittia on käytetty luiden päällystämiseen luun fuusion edistämiseksi keinotekoisten osien kanssa. Tämä sovellus liittyy yleisimmin hammasimplantteihin ja lonkkaniveliin. Ihmisille, jotka kärsivät kalsiumin puutteesta, etenkin ihmisille, joilla on riski sairastua tai joilla on osteoporoosi, mikrokiteistä hydroksyyliapatiittia (MH) edistetään hitaassa luukadossa. Joissakin osissa sitä pidetään parempana kuin kalsiumkarbonaattia tähän tarkoitukseen.