ハイドロキシアパタイト（HAp）とは何ですか？

ハイドロキシアパタイト（HAp）は、形態と組成が人間の硬組織に類似したリン酸カルシウムである。¹特に六角形の構造を持つ^{2, 3}化学量論的Ca/P比は1.67で、これは骨アパタイトと同一である。^{2, 4, 5}.

ハイドロキシアパタイトの重要な特徴は、他のリン酸カルシウムと比較した場合の安定性です。熱力学的に、ハイドロキシアパタイトは、温度、pH、体液の組成などの生理学的条件下で最も安定したリン酸カルシウム化合物です。².

ナノテクノロジーの発展により、材料科学に大きな影響が見られてきました。ナノ材料の製造は、特に生体材料が関係する場合、吸着、触媒、光学的用途で大きな注目を集めています。⁶.

ナノハイドロキシアパタイト (ナノ HAp) は、サイズ、結晶構造、化学組成が人間の硬組織に似ているため、補綴用途の生体材料として注目を集めています。骨と歯のエナメル質は、主にこの鉱物の一種で構成されています。

その優れた特性により⁶:

·生体適合性
·生体活性

· 骨伝導性
·無毒性、非炎症性

ナノハイドロキシアパタイトバイオセラミックは、次のようなさまざまな用途に使用されています。⁶:

·骨組織工学
·整形外科、外傷学、脊椎、顎顔面および歯科手術用の骨空隙充填剤。
·整形外科および歯科インプラントコーティング
·歯周病の修復
·無歯顎顎堤増大術
·覆髄などの歯内治療
·機械的根分岐部穿孔の修復および根尖バリア形成
·修復用グラスアイオノマーセメント（GIC）および修復用コンポジットレジンの補強用充填剤
·歯の漂白後の知覚過敏抑制剤
·歯磨き粉の再石灰化剤
·早期の虫歯治療
· 薬物および遺伝子送達

------ 医療用 ------

チタンやステンレスのインプラントは、多くの場合、ハイドロキシアパタイトコーティングで覆われており、身体を欺いてインプラントの拒絶率を下げます。ハイドロキシアパタイトは、骨に空洞や欠陥がある場合にも使用できます。このプロセスは、骨の影響を受ける領域に材料の粉末、ブロック、またはビーズを配置することによって実行されます。

生体活性により、骨の成長を促し、欠損を修復します。このプロセスは、同種および異種骨移植の代替手段となります。通常、ハイドロキシアパタイトを使用しない場合よりも治癒時間が短くなります。

------ オーラルケア使用 ------

エナメル質の組成は、ナノハイドロキシアパタイト97重量%と有機物および水3重量%である。象牙質では、ナノハイドロキシアパタイトが70重量%を占める。⁸.

ナノハイドロキシアパタイトはエナメル質の主成分であるため、エナメル質表面の小さな気孔を閉じることで光の拡散反射を排除し、明るい白色の外観を与えます。

合成ナノハイドロキシアパタイトは、天然象牙質ハイドロキシアパタイトまたはエナメル質アパタイトのサイズを模倣しています。実験結果は、エナメル質修復におけるナノハイドロキシアパタイトの利点を実証しています。^9-10歯磨き粉や洗口液にハイドロキシアパタイトナノ粒子を沈着させることで、脱灰したエナメル質や象牙質の表面の修復を促進するために配合されるようになった。¹¹.

------ その他のエリア ------ 

ハイドロキシアパタイトを含む実験的なナノ構造複合空気フィルターは、COの吸収と分解に効果的であることが判明しており、最終的には自動車の排気ガス汚染物質の削減に使用できる可能性がある。¹².

2014年に、アルギン酸/ナノハイドロキシアパタイト複合材料が合成され、フッ化物吸着剤として実地試験が行われました。このバイオ複合材料はイオン交換メカニズムを通じてフッ化物を除去し、生体適合性と生分解性を兼ね備えています。¹³.

最近、触媒への応用^14-16タンパク質分離¹⁷ナノ構造リン酸カルシウムを使用して開発され、テストに成功しており、これらの材料の革新的な用途がまだ数多く登場することを示唆しています。

ハイドロキシアパタイト（電子顕微鏡画像） 

1. ナノスケール（針状）

 

2. ミクロンスケール（球状）

3. ミクロンレベル（ニードルタイプ）

3. ミクロンレベル（ショートロッドタイプ）