www.wikidata.id-id.nina.az

Hidroksiapatit atau disebut pula hidroksilapatit HA adalah suatu bentuk mineral yang terdapat di alam dari kalsium apati

Hidroksiapatit

Hidroksiapatit, atau disebut pula hidroksilapatit (HA), adalah suatu bentuk mineral yang terdapat di alam dari kalsium apatit dengan rumus Ca5(PO4)3(OH), namun biasanya ditulis sebagai Ca10(PO4)6(OH)2 untuk menyatakan bahwa sel satuan kristal terdiri dari dua entitas. Hidroksiapatit adalah endmember hidroksil dari kompleks gugus apatit. Ion OH− dapat digantikan oleh fluorida, klorida atau karbonat, menghasilkan fluorapatit atau klorapatit. Senyawa ini mengkristal dalam sistem kristal heksagonal. Bubuk hidroksiapatit murni berwarna putih. Apatit yang terdapat di alam dapat, tetapi, berwarna cokelat, kuning, atau hijau, seperti pada fluorosis gigi.

Hidroksiapatit
Kristal hidroksiapatit pada matriks
Umum
KategoriMineral fosfat
Gugus apatit
Rumus kimiaCa5(PO4)3(OH)
Klasifikasi Strunz8.BN.05
Simetri kristalP63/m
Sel unita = 9.41 Å, c = 6.88 Å; Z = 2
Identifikasi
Massa molekul502.31 g/mol
WarnaTidak berwarna, putih, abu-abu, kuning, hijau kekuningan
PerawakanSeperti kristal tabular dan sebagai stalagmit, nodul, dalam kristal hingga kerak masif
Sistem kristalHeksagonal
BelahanBuruk pada {0001} dan {1010}
PecahanKonkoidal
Sifat dalamRapuh
Kekerasan (Skala Mohs)5
KilapSeperti kaca hingga subresin, earthy
GoresPutih
DiafaneitasTransparan hingga tembus pandang
Berat jenis3.14–3.21 (terukur), 3.16 (terhitung)
Sifat optikUniaksial (-)
Indeks biasnω = 1.651 nε = 1.644
Bias gandaδ = 0.007
Referensi
Pelapisan skala nano pada Ca-HAp, citra diambil dengan mikroskopi penjejak payaran

Hingga 50% per volume dan 70% per massa tulang manusia adalah bentuk hidroksiapatit yang dimodifikasi, yang dikenal sebagai mineral tulang. Hidroksiapatit yang kekurangan kalsium berkarbonasi adalah mineral utama yang menyusun enamel gigi dan dentin. Kristal hidroksiapatit juga ditemukan dalam kalsifikasi kecil, seperti di dalam kelenjar pineal dan struktur lainnya, yang dikenal sebagai corpora arenacea atau 'pasir otak'.

Sintesis kimia sunting

Hidroksiapatit dapat disintesis melalui beberapa metode, seperti pengendapan kimia basah, pengendapan biomimetik, rute sol-gel (pengendapan kimia-basah) atau elektrodeposisi. Yagai dan Aoki mengusulkan suspensi nanokristal hidroksiapatit dapat dibuat dengan reaksi pengendapan kimia basah mengikuti persamaan reaksi di bawah ini:

10 Ca(OH)2 + 6 H3PO4 → Ca10(PO4)6(OH)2 + 18 H2O

Beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa sintesis hidroksiapatit melalui rute kimia-basah dapat ditingkatkan dengan ultrasonografi berdaya tinggi. Sintesis yang dibantu secara ultrasonik (sono-sintesis) dari hidroksiapatit adalah teknik yang berhasil untuk produksi hidroksiapatit berstruktur nano dengan standar kualitas tinggi. Rute ultrasonik memungkinkan produksi nano-kristal hidroksiapatit serta partikel yang dimodifikasi, misalnya nanosfer dan komposit inti-kulit.

Hidroksiapatit kekurangan kalsium sunting

Hidroksiapatit yang kekurangan kalsium (non-stoikiometris), Ca10−x(PO4)6−x(HPO4)x(OH)2−x (di mana x antara 0 dan 1) memiliki rasio Ca/P antara 1.67 hingga 1.5. Rasio Ca/P terkadang digunakan dalam diskusi fase kalsium fosfat. Apatit stoikiometris Ca10(PO4)6(OH)2 memiliki rasio Ca/P 10:6 atau normalnya dinyatakan sebagai 1.67. Fase non-stoikiometris memiliki struktur hidroksiapatit dengan kekosongan kation (Ca2+) dan kekosongan anion (OH–). Situs tersebut yang ditempati sendiri oleh anion fosfat dalam hidroksiapatit stoikiometris, diisi oleh anion fosfat atau hidrogen fosfat, HPO42–. Preparasi fase kekurangan kalsium ini dapat disiapkan melalui pengendapan dari campuran kalsium nitrat dan diamonium fosfat dengan rasio Ca/P yang diinginkan, misalnya untuk membuat sampel dengan rasio Ca/P sebesar 1.6:

Fungsi biologis sunting

Suatu visualisasi 3D pada setengah sel satuan hidroksiapatit, dari kristalografi sinar-X

Pelapis lekatan pada Odontodactylus scyllarus (udang sentadu merak) terbuat dari bentuk mineral yang sangat padat yang memiliki kekuatan dan ketangguhan spesifik lebih tinggi daripada bahan komposit sintetis; sifat-sifat ini telah menyebabkan penyelidikan untuk potensi sintesis dan penggunaannya dalam bidang teknik. Pelengkap daktil mereka memiliki resistensi dampak yang sangat baik karena daerah tumbukan utamanya terdiri dari kristalin hidroksiapatit, yang menawarkan kekerasan yang signifikan. Lapisan periodik di bawah lapisan terdampak yang terdiri dari hidroksiapatit dengan kandungan kalsium dan fosfor yang lebih rendah (sehingga menghasilkan modulus yang jauh lebih rendah) menghambat pertumbuhan retak dengan memaksa celah baru untuk mengubah arah. Lapisan periodik ini juga mengurangi energi yang ditransfer di kedua lapisan karena perbedaan besar dalam modulus, bahkan mencerminkan beberapa energi yang terjadi.

Hidroksiapatit terdapat dalam tulang dan gigi; tulang dibuat terutama dari kristal HA yang diselingi dalam matriks kolagen — 65 hingga 70% dari massa tulang adalah HA. Demikian pula HA terkandung dalam 70 hingga 80% dari massa dentin dan enamel pada gigi. Dalam enamel, matriks HA dibentuk oleh amelogenin serta enamelin dan bukan kolagen.

Deposit hidroksilapatit pada tendon di sekitar persendian menyebabkan kondisi medis kalsifikasi tendinitis.

Kegunaan sunting

Kedokteran sunting

HA semakin sering digunakan untuk membuat material pencangkokan tulang serta prostetik dan perbaikan gigi. Beberapa implan, misalnya pada penggantian pinggul, implan gigi dan implan konduksi tulang, dilapisi dengan HA. Karena laju disolusi hidroksiapatit in-vivo sebenarnya, sekitar 10% berat per tahun, secara signifikan lebih rendah daripada tingkat pertumbuhan jaringan tulang yang baru terbentuk, dalam penggunaannya sebagai bahan pengganti tulang, berbagai cara tengah dicari untuk meningkatkan tingkat kelarutannya dan sehingga mempromosikan bioaktivitas yang lebih baik.

Defluoridasi sunting

Hidroksiapatit adalah adsorben potensial untuk defluoridasi air minum karena meniru proses fluorosis, di mana, HAP menarik gugus F− dari air dan mengganti ion OH− untuk membentuk fluorapatit. Namun, selama proses defluoridasi HAP tersebut larut, dan karenanya meningkatkan nilai pH dan ion fosfat, yang membuat air terdefluoridasi tidak layak untuk minum. Baru-baru ini, teknik defluoridasi menggunakan "hidroksiapatit yang tertanam-kalsium″ disarankan untuk mengatasi pelepasan fosfat dari HAP.

Lihat pula sunting

Referensi sunting

  1. Hydroxylapatite. Mindat
  2. Hydroxylapatite. Webmineral
  3. Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C., ed. (2000). "Hydroxylapatite". Handbook of Mineralogy (PDF). IV (Arsenates, Phosphates, Vanadates). Chantilly, VA, US: Mineralogical Society of America. ISBN 978-0962209734. 
  4. Aoba T. & Fejerskov O. (2002). "Dental fluorosis: chemistry and biology". Crit Rev Oral Biol Med. (dalam bahasa Inggris). 13 (2): 155–70. PMID 12097358. 
  5. Junqueira, Luiz Carlos; José Carneiro (2003). Foltin, Janet; Lebowitz, Harriet; Boyle, Peter J., ed. Basic Histology, Text & Atlas (edisi ke-10). McGraw-Hill Companies. hlm. 144. ISBN 978-0-07-137829-1. Inorganic matter represents about 50% of the dry weight of bone ... crystals show imperfections and are not identical to the hydroxyapatite found in the rock minerals 
  6. Angervall, Lennart; Berger, Sven; Röckert, Hans (2009). "A Microradiographic and X-Ray Crystallographic Study of Calcium in the Pineal Body and in Intracranial Tumours". Acta Pathologica Microbiologica Scandinavica. 44 (2): 113–119. doi:10.1111/j.1699-0463.1958.tb01060.x. 
  7. Ferraz, M. P.; Monteiro, F. J.; Manuel, C. M. (2004). "Hydroxyapatite nanoparticles: A review of preparation methodologies". Journal of applied biomaterials & biomechanics : JABB. 2 (2): 74–80. PMID 20803440. 
  8. Bouyer, E.; Gitzhofer, F.; Boulos, M. I. (2000). "Morphological study of hydroxyapatite nanocrystal suspension". Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 11 (8): 523–31. doi:10.1023/A:1008918110156. PMID 15348004. 
  9. Sono-Synthesis of Nano-Hydroxyapatite. hielscher.com
  10. ^ Rey, C.; Combes, C.; Drouet, C.; Grossin, D. (2011). "1.111 – Bioactive Ceramics: Physical Chemistry". Dalam Ducheyne, Paul. Comprehensive Biomaterials. 1. Elsevier. hlm. 187–281. doi:10.1016/B978-0-08-055294-1.00178-1. ISBN 978-0-08-055294-1. 
  11. Raynaud, S.; Champion, E.; Bernache-Assollant, D.; Thomas, P. (2002). "Calcium phosphate apatites with variable Ca/P atomic ratio I. Synthesis, characterisation and thermal stability of powders". Biomaterials. 23 (4): 1065–72. doi:10.1016/S0142-9612(01)00218-6. PMID 11791909. 
  12. Weaver, J. C.; Milliron, G. W.; Miserez, A.; Evans-Lutterodt, K.; Herrera, S.; Gallana, I.; Mershon, W. J.; Swanson, B.; Zavattieri, P.; Dimasi, E.; Kisailus, D. (2012). "The Stomatopod Dactyl Club: A Formidable Damage-Tolerant Biological Hammer". Science. 336 (6086): 1275–80. Bibcode:2012Sci...336.1275W. doi:10.1126/science.1218764. PMID 22679090. 
  13. Tanner, K. E. (2012). "Small but Extremely Tough". Science. 336 (6086): 1237–8. Bibcode:2012Sci...336.1237T. doi:10.1126/science.1222642. PMID 22679085. 
  14. ^ Habibah, TU; Salisbury, HG (January 2018). "Biomaterials, Hydroxyapatite". PMID 30020686. 
  15. Carcia, CR; Scibek, JS (March 2013). "Causation and management of calcific tendonitis and periarthritis". Current Opinion in Rheumatology. 25 (2): 204–9. doi:10.1097/bor.0b013e32835d4e85. PMID 23370373. 
  16. Zhu, H.; et al. (2018). "Nanostructural insights into the dissolution behavior of Sr-doped hydroxyapatite". Journal of the European Ceramic Society. 38 (16): 5554–5562. doi:10.1016/j.jeurceramsoc.2018.07.056. 
  17. ^ Sankannavar, Ravi; Chaudhari, Sanjeev (2019). "An imperative approach for fluorosis mitigation: Amending aqueous calcium to suppress hydroxyapatite dissolution in defluoridation". Journal of Environmental Management. 245: 230–237. doi:10.1016/j.jenvman.2019.05.088. 

Pranala luar sunting

Media terkait Apatit-(CaOH) (Hydroxyapatite) di Wikimedia Commons

wikipedia, wiki, buku, buku, perpustakaan, artikel, baca, unduh, gratis, unduh gratis, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, gambar, musik, lagu, film, buku, permainan, permainan.
Tanggal penerbitan:
Hidroksiapatit atau disebut pula hidroksilapatit HA adalah suatu bentuk mineral yang terdapat di alam dari kalsium apatit dengan rumus Ca5 PO4 3 OH namun biasanya ditulis sebagai Ca10 PO4 6 OH 2 untuk menyatakan bahwa sel satuan kristal terdiri dari dua entitas Hidroksiapatit adalah endmember hidroksil dari kompleks gugus apatit Ion OH dapat digantikan oleh fluorida klorida atau karbonat menghasilkan fluorapatit atau klorapatit Senyawa ini mengkristal dalam sistem kristal heksagonal Bubuk hidroksiapatit murni berwarna putih Apatit yang terdapat di alam dapat tetapi berwarna cokelat kuning atau hijau seperti pada fluorosis gigi 4 HidroksiapatitKristal hidroksiapatit pada matriksUmumKategoriMineral fosfat Gugus apatitRumus kimiaCa5 PO4 3 OH Klasifikasi Strunz8 BN 05Simetri kristalP63 mSel unita 9 41 A c 6 88 A Z 2IdentifikasiMassa molekul502 31 g molWarnaTidak berwarna putih abu abu kuning hijau kekuninganPerawakanSeperti kristal tabular dan sebagai stalagmit nodul dalam kristal hingga kerak masifSistem kristalHeksagonalBelahanBuruk pada 0001 dan 101 0 PecahanKonkoidalSifat dalamRapuhKekerasan Skala Mohs 5KilapSeperti kaca hingga subresin earthyGoresPutihDiafaneitasTransparan hingga tembus pandangBerat jenis3 14 3 21 terukur 3 16 terhitung Sifat optikUniaksial Indeks biasnw 1 651 ne 1 644Bias gandad 0 007Referensi 1 2 3 Pelapisan skala nano pada Ca HAp citra diambil dengan mikroskopi penjejak payaranHingga 50 per volume dan 70 per massa tulang manusia adalah bentuk hidroksiapatit yang dimodifikasi yang dikenal sebagai mineral tulang 5 Hidroksiapatit yang kekurangan kalsium berkarbonasi adalah mineral utama yang menyusun enamel gigi dan dentin Kristal hidroksiapatit juga ditemukan dalam kalsifikasi kecil seperti di dalam kelenjar pineal dan struktur lainnya yang dikenal sebagai corpora arenacea atau pasir otak 6 Daftar isi 1 Sintesis kimia 2 Hidroksiapatit kekurangan kalsium 3 Fungsi biologis 4 Kegunaan 4 1 Kedokteran 4 2 Defluoridasi 5 Lihat pula 6 Referensi 7 Pranala luarSintesis kimia suntingHidroksiapatit dapat disintesis melalui beberapa metode seperti pengendapan kimia basah pengendapan biomimetik rute sol gel pengendapan kimia basah atau elektrodeposisi 7 Yagai dan Aoki mengusulkan suspensi nanokristal hidroksiapatit dapat dibuat dengan reaksi pengendapan kimia basah mengikuti persamaan reaksi di bawah ini 8 10 Ca OH 2 6 H3PO4 Ca10 PO4 6 OH 2 18 H2OBeberapa penelitian telah menunjukkan bahwa sintesis hidroksiapatit melalui rute kimia basah dapat ditingkatkan dengan ultrasonografi berdaya tinggi Sintesis yang dibantu secara ultrasonik sono sintesis dari hidroksiapatit adalah teknik yang berhasil untuk produksi hidroksiapatit berstruktur nano dengan standar kualitas tinggi Rute ultrasonik memungkinkan produksi nano kristal hidroksiapatit serta partikel yang dimodifikasi misalnya nanosfer dan komposit inti kulit 9 Hidroksiapatit kekurangan kalsium suntingHidroksiapatit yang kekurangan kalsium non stoikiometris Ca10 x PO4 6 x HPO4 x OH 2 x di mana x antara 0 dan 1 memiliki rasio Ca P antara 1 67 hingga 1 5 Rasio Ca P terkadang digunakan dalam diskusi fase kalsium fosfat 10 Apatit stoikiometris Ca10 PO4 6 OH 2 memiliki rasio Ca P 10 6 atau normalnya dinyatakan sebagai 1 67 Fase non stoikiometris memiliki struktur hidroksiapatit dengan kekosongan kation Ca2 dan kekosongan anion OH Situs tersebut yang ditempati sendiri oleh anion fosfat dalam hidroksiapatit stoikiometris diisi oleh anion fosfat atau hidrogen fosfat HPO42 10 Preparasi fase kekurangan kalsium ini dapat disiapkan melalui pengendapan dari campuran kalsium nitrat dan diamonium fosfat dengan rasio Ca P yang diinginkan misalnya untuk membuat sampel dengan rasio Ca P sebesar 1 6 11 9 6 Ca NO3 2 6 NH4 2HPO4 Ca9 6 PO4 5 6 HPO4 0 4 OH 1 6Fungsi biologis sunting nbsp Suatu visualisasi 3D pada setengah sel satuan hidroksiapatit dari kristalografi sinar XPelapis lekatan pada Odontodactylus scyllarus udang sentadu merak terbuat dari bentuk mineral yang sangat padat yang memiliki kekuatan dan ketangguhan spesifik lebih tinggi daripada bahan komposit sintetis sifat sifat ini telah menyebabkan penyelidikan untuk potensi sintesis dan penggunaannya dalam bidang teknik 12 Pelengkap daktil mereka memiliki resistensi dampak yang sangat baik karena daerah tumbukan utamanya terdiri dari kristalin hidroksiapatit yang menawarkan kekerasan yang signifikan Lapisan periodik di bawah lapisan terdampak yang terdiri dari hidroksiapatit dengan kandungan kalsium dan fosfor yang lebih rendah sehingga menghasilkan modulus yang jauh lebih rendah menghambat pertumbuhan retak dengan memaksa celah baru untuk mengubah arah Lapisan periodik ini juga mengurangi energi yang ditransfer di kedua lapisan karena perbedaan besar dalam modulus bahkan mencerminkan beberapa energi yang terjadi 13 Hidroksiapatit terdapat dalam tulang dan gigi tulang dibuat terutama dari kristal HA yang diselingi dalam matriks kolagen 65 hingga 70 dari massa tulang adalah HA Demikian pula HA terkandung dalam 70 hingga 80 dari massa dentin dan enamel pada gigi Dalam enamel matriks HA dibentuk oleh amelogenin serta enamelin dan bukan kolagen 14 Deposit hidroksilapatit pada tendon di sekitar persendian menyebabkan kondisi medis kalsifikasi tendinitis 15 Kegunaan suntingKedokteran sunting HA semakin sering digunakan untuk membuat material pencangkokan tulang serta prostetik dan perbaikan gigi Beberapa implan misalnya pada penggantian pinggul implan gigi dan implan konduksi tulang dilapisi dengan HA 14 Karena laju disolusi hidroksiapatit in vivo sebenarnya sekitar 10 berat per tahun secara signifikan lebih rendah daripada tingkat pertumbuhan jaringan tulang yang baru terbentuk dalam penggunaannya sebagai bahan pengganti tulang berbagai cara tengah dicari untuk meningkatkan tingkat kelarutannya dan sehingga mempromosikan bioaktivitas yang lebih baik 16 Defluoridasi sunting Hidroksiapatit adalah adsorben potensial untuk defluoridasi air minum karena meniru proses fluorosis di mana HAP menarik gugus F dari air dan mengganti ion OH untuk membentuk fluorapatit Namun selama proses defluoridasi HAP tersebut larut dan karenanya meningkatkan nilai pH dan ion fosfat yang membuat air terdefluoridasi tidak layak untuk minum 17 Baru baru ini teknik defluoridasi menggunakan hidroksiapatit yang tertanam kalsium disarankan untuk mengatasi pelepasan fosfat dari HAP 17 Lihat pula suntingArkeologi Kalsium hidroksifosfatReferensi sunting Hydroxylapatite Mindat Hydroxylapatite Webmineral Anthony John W Bideaux Richard A Bladh Kenneth W Nichols Monte C ed 2000 Hydroxylapatite Handbook of Mineralogy PDF IV Arsenates Phosphates Vanadates Chantilly VA US Mineralogical Society of America ISBN 978 0962209734 Aoba T amp Fejerskov O 2002 Dental fluorosis chemistry and biology Crit Rev Oral Biol Med dalam bahasa Inggris 13 2 155 70 PMID 12097358 Junqueira Luiz Carlos Jose Carneiro 2003 Foltin Janet Lebowitz Harriet Boyle Peter J ed Basic Histology Text amp Atlas edisi ke 10 McGraw Hill Companies hlm 144 ISBN 978 0 07 137829 1 Inorganic matter represents about 50 of the dry weight of bone crystals show imperfections and are not identical to the hydroxyapatite found in the rock minerals Angervall Lennart Berger Sven Rockert Hans 2009 A Microradiographic and X Ray Crystallographic Study of Calcium in the Pineal Body and in Intracranial Tumours Acta Pathologica Microbiologica Scandinavica 44 2 113 119 doi 10 1111 j 1699 0463 1958 tb01060 x Ferraz M P Monteiro F J Manuel C M 2004 Hydroxyapatite nanoparticles A review of preparation methodologies Journal of applied biomaterials amp biomechanics JABB 2 2 74 80 PMID 20803440 Bouyer E Gitzhofer F Boulos M I 2000 Morphological study of hydroxyapatite nanocrystal suspension Journal of Materials Science Materials in Medicine 11 8 523 31 doi 10 1023 A 1008918110156 PMID 15348004 Sono Synthesis of Nano Hydroxyapatite hielscher com a b Rey C Combes C Drouet C Grossin D 2011 1 111 Bioactive Ceramics Physical Chemistry Dalam Ducheyne Paul Comprehensive Biomaterials 1 Elsevier hlm 187 281 doi 10 1016 B978 0 08 055294 1 00178 1 ISBN 978 0 08 055294 1 Raynaud S Champion E Bernache Assollant D Thomas P 2002 Calcium phosphate apatites with variable Ca P atomic ratio I Synthesis characterisation and thermal stability of powders Biomaterials 23 4 1065 72 doi 10 1016 S0142 9612 01 00218 6 PMID 11791909 Weaver J C Milliron G W Miserez A Evans Lutterodt K Herrera S Gallana I Mershon W J Swanson B Zavattieri P Dimasi E Kisailus D 2012 The Stomatopod Dactyl Club A Formidable Damage Tolerant Biological Hammer Science 336 6086 1275 80 Bibcode 2012Sci 336 1275W doi 10 1126 science 1218764 PMID 22679090 Tanner K E 2012 Small but Extremely Tough Science 336 6086 1237 8 Bibcode 2012Sci 336 1237T doi 10 1126 science 1222642 PMID 22679085 a b Habibah TU Salisbury HG January 2018 Biomaterials Hydroxyapatite PMID 30020686 Carcia CR Scibek JS March 2013 Causation and management of calcific tendonitis and periarthritis Current Opinion in Rheumatology 25 2 204 9 doi 10 1097 bor 0b013e32835d4e85 PMID 23370373 Zhu H et al 2018 Nanostructural insights into the dissolution behavior of Sr doped hydroxyapatite Journal of the European Ceramic Society 38 16 5554 5562 doi 10 1016 j jeurceramsoc 2018 07 056 a b Sankannavar Ravi Chaudhari Sanjeev 2019 An imperative approach for fluorosis mitigation Amending aqueous calcium to suppress hydroxyapatite dissolution in defluoridation Journal of Environmental Management 245 230 237 doi 10 1016 j jenvman 2019 05 088 Pranala luar sunting nbsp Media terkait Apatit CaOH Hydroxyapatite di Wikimedia Commons Diperoleh dari https id wikipedia org w index php title Hidroksiapatit amp oldid 22292291