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Hidroxiapatita

El hidroxilapatito, también llamado hidroxiapatita o hidroxiapatito, y hasta hace algunos años también apatito-(CaOH), es un mineral y un material biológico formado por fosfato de calcio cristalino, de fórmula ideal Ca5(PO4)3(OH) .

Hidroxilapatito

hidroxiapatita
General
Categoría Minerales fosfatos
Propiedades físicas
Color Blanco, gris, amarillo, verde, violeta, púrpura, rojo o marrón
Raya Blanca
Lustre Vítreo
Transparencia Transparente a translúcido
Sistema cristalino Hexagonal, dipiramidal
Hábito cristalino Cristales prismáticos hexagonales
Fractura Concoidea
Dureza 5 (Mohs)
Tenacidad Quebradiza
Densidad 3,16 g/cm³
Solubilidad Soluble en HCl

El hidroxilapatito como mineral

El hidroxilapatito forma parte del grupo del apatito, junto con el fluorapatito y la clorapatita. También forman parte de este grupo otros minerales estructuralmente semejantes, pero que contienen otro anión en lugar del fosfato u otro catión en lugar del calcio[1]​. El nombre de hidroxilapatito procede del apatito, señalando la presencia de iones  como el otro anión mayoritario acompañando al fosfato. Este anión puede estar substituido en parte por iones fluoruro, cloruro y carbonato. La substitución por iones carbonato da lugar a un mineral que se conoce como carbonato-hidroxilapatito, colofana o dahllita, y que actualmente no se considera una especie mineral independiente, dado que el contenido de ión carbonato es pequeño y el ión hidroxilo es siempre predominante[2]​. El término dahllita se ha utilizado también en la literatura mineralógica antigua para designar al apatito fibroso, sea cual sea su composición.

Propiedades físicas y químicas

El hidroxilapatito es bastante más raro que el fluorapatito, especialmente en forma de cristales. Los cristales tienen morfología de prismas hexagonales, generalmente cortos o tabulares, frecuentemente con gran desarrollo de las caras de pirámide. Los cristales pueden ser incoloros, blancos o de distintos tonos de verde. Suele aparecer como masas colomorfas poco compactas, de colores claros, a veces teñidas de rojo o marrón por óxidos de hierro o arcillas. También se encuentra como masas radiadas. Son muy frecuentes las substituciones del hidroxilo por carbonato y/o fluoruro.

Yacimientos

En forma de cristales definidos y de tamaño macroscópico, el hidroxilapatito es muy raro, encontrándose en pegmatitas y en yacimientos hidrotermales. La localidad más importante desde el punto de vista mineralógico es la mina Sapo, en Ferruginha, Conselheiro Pena, Minas Gerais (Brasil) donde abundan los cristales dipiramidales planos, de color verde intenso, sobre microclina[3]​. Cristales de tamaño grande, muy bien formados, pero blancos y opacos, se han encontrado en Oksøyekollen, Snarum (Noruega).[4]​ También aparecen cristales de hidroxilapatito rico en iones carbonato, de color blanco o amarillento y de un tamaño de hasta 4 cm, asociados a cristales de magnetita, en Cerro Huañaquino, departamento de Potosí (Bolivia).[5]

El hidroxilapatito ha sido importante como abono, ya que es uno de los componentes del guano. También se utiliizaron como abono en el siglo XIX los huesos de los vertederos antiguos, incluyendo los de ciudades romanas de la zona de Castilla y león, en España, que se explotaron industrialmente para su venta a Francia e Inglaterra con el nombre de huesos de mina.[6]

La hidroxiapatita como material biológico

La hidroxiapatita representa un depósito del 99 % del calcio corporal[7]​ y 80 % del fósforo total. El hueso desmineralizado es conocido como osteoide. Constituye alrededor del 60-70 % del peso seco del tejido óseo, haciéndolo muy resistente a la compresión. El esmalte que cubre los dientes contiene el mineral hidroxiapatita, con las particularidades químicas de contener iones carbonato y menos iones calcio de los que correspondería a la composición ideal. Ese mineral, muy poco soluble, se disuelve en ácidos, porque tanto el PO43- como el OH- reaccionan con H+:Ca5(PO4)3(OH) + 6H+ ⇌ 5Ca2+ + 3H2PO4- + HO-Las bacterias que causan el deterioro se unen a los dientes y producen ácido láctico a través del metabolismo del azúcar. El ácido láctico disminuye el pH en la superficie de los dientes a menos de 5. Cuando el pH es inferior a 5.5, la hidroxiapatita comienza a disolverse y ocurre el deterioro de los dientes. El ion fluoruro inhibe el deterioro de los dientes, formando Ca10(PO4)6F2, que es menos soluble y más resistente a los ácidos que la hidroxiapatita.

Se utiliza en biología, en técnicas de electroforesis, para diferenciar ADN de ARN y hélices de doble hebra (ds-DNA), de sencillas (ss-DNA). Dado que la hidroxiapatita retiene exclusivamente ADN bicatenario. También retiene hélices híbridas de ADN-ARN.

Usos de la hidroxiapatita

En odontología

El esmalte dental es una cubierta formada por hidroxiapatita que recubre las piezas dentales, el organismo humano no tiene la capacidad de regenerar esta estructura cuando sufre algún daño. Las soluciones disponibles actualmente para reparar el esmalte dental dejan mucho que desear por tratarse de sustancias artificiales poco resistentes y con frecuencia tóxicas.

Entre estos productos encontramos por ejemplo los composites o las amalgamas de plata. En respuesta a este problema se han llevado a cabo y se siguen realizando experimentos para lograr crear un esmalte dental artificial que sea químicamente idéntico al esmalte natural, con todos los beneficios que esto supondría.

En concreto en Japón, el científico Shigeki Hotsu y su equipo lograron crear un parche dental basado en hidroxiapatita. No hay duda de que el día que se logre aplicar este sistema de modo comercial supondrá un gran paso y permitirá realizar una reparación saludable y natural del esmalte dañado.

En prótesis

Este material, al estar formado por fosfato de calcio cristalino, forma parte de las biocerámicas, un tipo de material biocompatible, por lo cual proporciona una posible alternativa para la creación de prótesis formadas a partir de huesos ovinos procesados. Está solución será más barata que las prótesis de titanio, además de que en combinación con materiales metálicos proporcionan una solución para los implantes de ortopedia, como por ejemplo los tapones de cráneo.

La biocompatibilidad de la hidroxiapatita sintética ha sido sugerida no solo por su composición sino por los resultados obtenidos en su implantación in vivo, los cuales han demostrado ausencia de toxicidad local o sistémica, no provocando inflamación o respuesta a cuerpo extraño.

La hidroxiapatita sintética se puede preparar en las siguientes formas:[8]

  • Vía húmeda
  • Vía seca (reacción en estado sólido)
  • Hidrólisis
  • Proceso hidrotérmico
  • Proceso sol-gel
  • Síntesis sonoquímica

En oftalmología

La hidroxiapatita es utilizada en oftalmología como material en implantes orbitarios; en aquellos casos donde una persona sufre la pérdida total o parcial del globo ocular, en su lugar se puede colocar un implante ocular. La función de colocar estos implantes es la de rellenar el espacio dejado por la extracción del globo ocular y permitir un mejor movimiento de la prótesis ocular que se coloca posteriormente.

Este material ha permitido el desarrollo de implantes integrados de manera verdaderamente biológica, siendo su principal característica la porosidad que permite el crecimiento de tejidos por dentro del implante.

En 1989 en EE. UU. tras 5 años de pruebas en animales la FDA aprueba la hidroxiapatita como material para uso en implantes orbitarios, fue presentado por la compañía Integrated Orbital Implants (IOI) con el apoyo científico del doctor Arthur Perry.[cita requerida]

Medicina estética

La hidroxiapatita es utilizado para el relleno máximo llamado neocolagénesis o producción de nuevo colágeno se produce en el momento de la aplicación por acción de la carbometilcelulosa y posteriormente el organismo responde reaccionando a las partículas de calcio rodeándolas de colágeno.formador de colágeno que tenemos en nuestra piel, es utilizada para la ayuda de colágeno aplicando de manera directa y ayudando[9]

Referencias

  1. «Apatite Group. Mindat». 
  2. Pasero, M., Kampf, A. R., Ferraris, C., Pekov, I. V., Rakovan, J. y White, T. J. (2010). «Nomenclature of the apatite supergroup minerals». European Journal of Mineralogy, 22, 163-179. 
  3. Menezes, Luis (2009). «Famous Mineral Localities: The Sapo Mine, Ferruginha District, Conselheiro Pena, Minas Gerais, Brazil.». The Mineralogical Record, 40, (4), 273-292. 
  4. Nordrum, F.S. Larsen, A.O. & Erambert, M. (2010). «Apatitt fra noen norske mineralforekomster». Norsk Bergverksmuseum Skrift, 43, 65-70. 
  5. «David Mosiah Claim, Cerro Huañaquino. Mindat». 
  6. Calvo Rebollar, Miguel (2015). Minerales y Minas de España. Fosfatos, Arseniatos y Vanadatos. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas de Madrid. Fundación Gómez Pardo. p. 175-181. 
  7. Peacock, Munro; Weaver, Connie M. (1 de mayo de 2011). «Calcium». Advances in Nutrition (en inglés) 2 (3): 290-292. ISSN 2161-8313. doi:10.3945/an.111.000463. Consultado el 18 de marzo de 2019. 
  8. J. M. VILLORA, P. CALLEJAS, M. F. BARBA; Instituto de C.S.I.C., 28500 Arganda del Rey, Madrid Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio. Vol. 41 Núm. 5 Septiembre-Octubre 2002 Consultado en 2011/07/29
  9. «HIDROXIAPATITA CÁLCICA». Clínica Estética en Marbella Rejumed. Consultado el 6 de junio de 2019. 

Véase también

Enlaces externos

  • Video sobre la hidroxiapatita hialurónica del ITESM
  •   Datos: Q413478
  •   Multimedia: Hydroxylapatite

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El hidroxilapatito tambien llamado hidroxiapatita o hidroxiapatito y hasta hace algunos anos tambien apatito CaOH es un mineral y un material biologico formado por fosfato de calcio cristalino de formula ideal Ca5 PO4 3 OH HidroxilapatitohidroxiapatitaGeneralCategoriaMinerales fosfatosPropiedades fisicasColorBlanco gris amarillo verde violeta purpura rojo o marronRayaBlancaLustreVitreoTransparenciaTransparente a translucidoSistema cristalinoHexagonal dipiramidalHabito cristalinoCristales prismaticos hexagonalesFracturaConcoideaDureza5 Mohs TenacidadQuebradizaDensidad3 16 g cm SolubilidadSoluble en HCl editar datos en Wikidata Indice 1 El hidroxilapatito como mineral 2 Propiedades fisicas y quimicas 3 Yacimientos 4 La hidroxiapatita como material biologico 5 Usos de la hidroxiapatita 5 1 En odontologia 5 2 En protesis 5 3 En oftalmologia 5 4 Medicina estetica 6 Referencias 7 Vease tambien 8 Enlaces externosEl hidroxilapatito como mineral EditarEl hidroxilapatito forma parte del grupo del apatito junto con el fluorapatito y la clorapatita Tambien forman parte de este grupo otros minerales estructuralmente semejantes pero que contienen otro anion en lugar del fosfato u otro cation en lugar del calcio 1 El nombre de hidroxilapatito procede del apatito senalando la presencia de iones OH displaystyle ce OH como el otro anion mayoritario acompanando al fosfato Este anion puede estar substituido en parte por iones fluoruro cloruro y carbonato La substitucion por iones carbonato da lugar a un mineral que se conoce como carbonato hidroxilapatito colofana o dahllita y que actualmente no se considera una especie mineral independiente dado que el contenido de ion carbonato es pequeno y el ion hidroxilo es siempre predominante 2 El termino dahllita se ha utilizado tambien en la literatura mineralogica antigua para designar al apatito fibroso sea cual sea su composicion Propiedades fisicas y quimicas EditarEl hidroxilapatito es bastante mas raro que el fluorapatito especialmente en forma de cristales Los cristales tienen morfologia de prismas hexagonales generalmente cortos o tabulares frecuentemente con gran desarrollo de las caras de piramide Los cristales pueden ser incoloros blancos o de distintos tonos de verde Suele aparecer como masas colomorfas poco compactas de colores claros a veces tenidas de rojo o marron por oxidos de hierro o arcillas Tambien se encuentra como masas radiadas Son muy frecuentes las substituciones del hidroxilo por carbonato y o fluoruro Yacimientos EditarEn forma de cristales definidos y de tamano macroscopico el hidroxilapatito es muy raro encontrandose en pegmatitas y en yacimientos hidrotermales La localidad mas importante desde el punto de vista mineralogico es la mina Sapo en Ferruginha Conselheiro Pena Minas Gerais Brasil donde abundan los cristales dipiramidales planos de color verde intenso sobre microclina 3 Cristales de tamano grande muy bien formados pero blancos y opacos se han encontrado en Oksoyekollen Snarum Noruega 4 Tambien aparecen cristales de hidroxilapatito rico en iones carbonato de color blanco o amarillento y de un tamano de hasta 4 cm asociados a cristales de magnetita en Cerro Huanaquino departamento de Potosi Bolivia 5 El hidroxilapatito ha sido importante como abono ya que es uno de los componentes del guano Tambien se utiliizaron como abono en el siglo XIX los huesos de los vertederos antiguos incluyendo los de ciudades romanas de la zona de Castilla y leon en Espana que se explotaron industrialmente para su venta a Francia e Inglaterra con el nombre de huesos de mina 6 La hidroxiapatita como material biologico EditarLa hidroxiapatita representa un deposito del 99 del calcio corporal 7 y 80 del fosforo total El hueso desmineralizado es conocido como osteoide Constituye alrededor del 60 70 del peso seco del tejido oseo haciendolo muy resistente a la compresion El esmalte que cubre los dientes contiene el mineral hidroxiapatita con las particularidades quimicas de contener iones carbonato y menos iones calcio de los que corresponderia a la composicion ideal Ese mineral muy poco soluble se disuelve en acidos porque tanto el PO43 como el OH reaccionan con H Ca5 PO4 3 OH 6H 5Ca2 3H2PO4 HO Las bacterias que causan el deterioro se unen a los dientes y producen acido lactico a traves del metabolismo del azucar El acido lactico disminuye el pH en la superficie de los dientes a menos de 5 Cuando el pH es inferior a 5 5 la hidroxiapatita comienza a disolverse y ocurre el deterioro de los dientes El ion fluoruro inhibe el deterioro de los dientes formando Ca10 PO4 6F2 que es menos soluble y mas resistente a los acidos que la hidroxiapatita Se utiliza en biologia en tecnicas de electroforesis para diferenciar ADN de ARN y helices de doble hebra ds DNA de sencillas ss DNA Dado que la hidroxiapatita retiene exclusivamente ADN bicatenario Tambien retiene helices hibridas de ADN ARN Usos de la hidroxiapatita EditarEn odontologia Editar Veanse tambien Toxicidad de las resinas dentales composite y Amalgama odontologia El esmalte dental es una cubierta formada por hidroxiapatita que recubre las piezas dentales el organismo humano no tiene la capacidad de regenerar esta estructura cuando sufre algun dano Las soluciones disponibles actualmente para reparar el esmalte dental dejan mucho que desear por tratarse de sustancias artificiales poco resistentes y con frecuencia toxicas Entre estos productos encontramos por ejemplo los composites o las amalgamas de plata En respuesta a este problema se han llevado a cabo y se siguen realizando experimentos para lograr crear un esmalte dental artificial que sea quimicamente identico al esmalte natural con todos los beneficios que esto supondria En concreto en Japon el cientifico Shigeki Hotsu y su equipo lograron crear un parche dental basado en hidroxiapatita No hay duda de que el dia que se logre aplicar este sistema de modo comercial supondra un gran paso y permitira realizar una reparacion saludable y natural del 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hidroxiapatita es utilizada en oftalmologia como material en implantes orbitarios en aquellos casos donde una persona sufre la perdida total o parcial del globo ocular en su lugar se puede colocar un implante ocular La funcion de colocar estos implantes es la de rellenar el espacio dejado por la extraccion del globo ocular y permitir un mejor movimiento de la protesis ocular que se coloca posteriormente Este material ha permitido el desarrollo de implantes integrados de manera verdaderamente biologica siendo su principal caracteristica la porosidad que permite el crecimiento de tejidos por dentro del implante En 1989 en EE UU tras 5 anos de pruebas en animales la FDA aprueba la hidroxiapatita como material para uso en implantes orbitarios fue presentado por la compania Integrated Orbital Implants IOI con el apoyo cientifico del doctor Arthur Perry cita requerida Medicina estetica Editar La hidroxiapatita es utilizado para el relleno maximo llamado neocolagenesis o produccion de nuevo colageno se produce en el momento de la aplicacion por accion de la carbometilcelulosa y posteriormente el organismo responde reaccionando a las particulas de calcio rodeandolas de colageno formador de colageno que tenemos en nuestra piel es utilizada para la ayuda de colageno aplicando de manera directa y ayudando 9 Referencias Editar Apatite Group Mindat Pasero M Kampf A R Ferraris C Pekov I V Rakovan J y White T J 2010 Nomenclature of the apatite supergroup minerals European Journal of Mineralogy 22 163 179 Menezes Luis 2009 Famous Mineral Localities The Sapo Mine Ferruginha District Conselheiro Pena Minas Gerais Brazil The Mineralogical Record 40 4 273 292 Nordrum F S Larsen A O amp Erambert M 2010 Apatitt fra noen norske mineralforekomster Norsk Bergverksmuseum Skrift 43 65 70 David Mosiah Claim Cerro Huanaquino Mindat Calvo Rebollar Miguel 2015 Minerales y Minas de Espana Fosfatos Arseniatos y Vanadatos Escuela Tecnica Superior de Ingenieros de Minas de Madrid Fundacion Gomez Pardo p 175 181 Peacock Munro Weaver Connie M 1 de mayo de 2011 Calcium Advances in Nutrition en ingles 2 3 290 292 ISSN 2161 8313 doi 10 3945 an 111 000463 Consultado el 18 de marzo de 2019 J M VILLORA P CALLEJAS M F BARBA Instituto de C S I C 28500 Arganda del Rey Madrid Boletin de la Sociedad Espanola de Ceramica y Vidrio Vol 41 Num 5 Septiembre Octubre 2002 Consultado en 2011 07 29 HIDROXIAPATITA CALCICA Clinica Estetica en Marbella Rejumed Consultado el 6 de junio de 2019 Vease tambien EditarProtesis ocular Artritis por microcristalesEnlaces externos EditarVideo sobre la hidroxiapatita hialuronica del ITESM Datos Q413478 Multimedia HydroxylapatiteObtenido de https es wikipedia org w index php title Hidroxiapatita amp oldid 130659217, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

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