Apatite Biominerals

Combes, Christèle; Cazalbou, Sophie; Rey, Christian

doi:10.3390/min6020034

Cited by 175 publications

(165 citation statements)

References 136 publications

Supporting

Mentioning

152

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Materials that exhibit a high net negative surface charge, such as high surface area silica and Si 3 N 4 , have also demonstrated the ability to induce heterogeneous HAp precipitation from SBF due to elevated concentrations of Ca 2+ ions within the counterion clouds that shroud their highly‐charged surfaces in solution. Additionally, the presence of the N‐apatite phase within the SiYAlON glaze, which is isostructural to native HAp, likely further facilitates HAp precipitation due to a reduced energy barrier for heterogeneous nucleation . Finally, chemical interactions between the extracellular medium, biomaterial surface, and osteoprogenitor cells can influence osteoblast differentiation and metabolism, production of extracellular collagen, cell motility, production of matrix vesicles, and expression of molecules that regulate the bone remodeling process .…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Development of a SiYAlON glaze for improved osteoconductivity of implantable medical devices

et al. 2017

View full text Add to dashboard Cite

The application of bioactive coatings onto orthopaedic appliances is commonly performed to compensate for the otherwise bioinert nature of medical devices and to improve their osseointegration. Calcium phosphates, hydroxyapatite (HAp), and bioglasses are commercially available for this purpose. Until recently, few other inorganic compounds have been identified with similar biofunctionality. However, silicon nitride (Si N ) has emerged as a new orthopaedic material whose unique surface chemistry also enhances osteoconductivity. Recent research has confirmed that its minority intergranular phase, consisting of silicon yttrium aluminum oxynitride (SiYAlON), is principally responsible for this improvement. As a result, it was hypothesized that SiYAlON itself might serve as an effective osteoconductive coating or glaze for medical devices. To test this hypothesis, a process inspired by traditional ceramic whiteware glazing was developed. A slurry containing ingredients similar to the intergranular SiYAlON composition was applied to a Si N surface, which was then subjected to a heat treatment to form a glaze. Various analytical tools were employed to assess its chemistry and morphology. It was found that the glaze was comprised predominately of Y Si O N, a compound commonly referred to as N-apatite, which is isostructural to native HAp. Subsequent exposure of the glazed surface to acellular simulated body fluid led to increased deposition of biomimetic HAp-like crystals, while exposure to Saos-2 osteosarcoma cells in vitro resulted in greater HAp deposition relative to control samples. The observation that SiYAlON exhibits enhanced osteoconductivity portends its potential as a therapeutic aid in bone and tissue repair. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. J Biomed Mater Res Part B: Appl Biomater, 106B: 1084-1096, 2018.

show abstract

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Development of a SiYAlON glaze for improved osteoconductivity of implantable medical devices

et al. 2017

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Основой неорганической составляю-щей эмали и дентина зубов является нестехиометриче-ский гидроксиапатит кальция (ГАП) с большим числом изоморфных замещений в структуре [11,12], который имеет собственный спектр ФЛ. При этом необходимо отметить, что тип дефекта в структуре гидроксиапатита кальция может определять положение максимума люми-несценции [13].…”

Section: Introductionunclassified

Фотолюминесцентные Свойства Нанопористого Нанокристаллического Карбонат-Замещенного Гидроксиапатита

Голощапов¹,

Середин²,

Минаков³

et al. 2018

Журнал Технической Физики

View full text Add to dashboard Cite

Поступила в редакцию 22.08.2017 г. Изучены люминесцентные характеристики аналога минеральной составляющей эмали зубов -нанокри-сталлического карбонат-замещенного гидроксиапатита кальция B-типа (КГАП) с дефектами на поверхности нанокристаллов в виде нанопор ∼ 2−5 nm. Показано, что лазерно-индуцированная люминесценция синте-зированных нами образцов КГАП расположена в области ∼ 515 nm (∼ 2.4 eV) и связана с наличием в кристаллической решетке КГАП групп CO 3 , замещающих группы PO 4 . Установлено, что интенсивность полосы люминесценции образцов КГАП связана с содержанием в них структурно связанных групп CO 3 и снижается при уменьшении концентрации внутрицентровых дефектов этого типа в структуре апатита. Полученные в работе результаты потенциально значимы для разработки основ методики прецизионной и ранней диагностики кариеса твердой ткани зуба человека. DOI: 10.21883/OS.2018.02.45522.188-17 Введение Гидроксиапатит кальция Са 10 (РО 4 ) 6 (ОН) 2 (ГАП) и его замещенные формы являются основой минеральной составляющей костной ткани, эмали и дентина зубов че-ловека, а также материалов для их протезирования [1,2]. На сегодняшний день весьма актуальной задачей явля-ется разработка методик диагностики патологий зубной ткани на самой ранней стадии образования [3-5], а, следовательно, и анализа состояния биоапатита эмали зуба в целом. Хорошо известно, что с возрастом ГАП эмали зубов деградирует с образованием карбонат-замещенного гидроксиапатита (КГАП) с множеством примесей [6,7]. Это приводит к дополнительным рис-кам возникновения кариеса, так как, например, КГАП является более растворимым по сравнению с беспри-месным гидроксиапатитом [8]. Образование примесного карбонат-замещенного гидроксиапатита, а также иных фосфатов кальция может быть зарегистрировано на ранних стадиях их формирования благодаря неинвазив-ным методам анализа, таким как инфракрасная Фурье-спектроскопия (ИК), спектроскопия комбинационного рассеяния и лазерно-индуцированная фотолюминесцен-ция (ФЛ) [7,9].Что касается люминесценции твердых тканей зуба, то необходимо отметить, что вклад в спектр ФЛ твердых тканей зуба вносит как органическая, так и минеральная составляющая [10]. Основой неорганической составляю-щей эмали и дентина зубов является нестехиометриче-ский гидроксиапатит кальция (ГАП) с большим числом изоморфных замещений в структуре [11,12], который имеет собственный спектр ФЛ. При этом необходимо отметить, что тип дефекта в структуре гидроксиапатита кальция может определять положение максимума люми-несценции [13]. Кроме внутрицентровых дефектов, изме-нения в спектр ФЛ могут вносить различные фазовые превращения, происходящие при кариозных процессах в эмали и дентине зуба человека [14]. Очевидно, что в случае регистрации ФЛ от нативных тканей, которые уже были подвергнуты обработке или препарированию, необходимо наличие базы спектров ФЛ эталонов, кото-рые позволят выделить сигнал от возможных патоген-ных образований в зубной ткани, материала пломбы и здоровых участков интактной зубной ткани.Неоднократно показано [15,16], что спектры ФЛ от здор...

show abstract

“…A number of XRD studies on bone crystallinity and crystallite size have been carried, and the differences in crystal size and the FWHM of bone were repeatedly observed 20,[35][36][37][38][39][40][41][42][43] . As for the FWHM, this study disclosed three new findings: i) the FWHM values showed a wide deviation range, ii) a small FWHM value not reported previously, iii) the variation of the FWHM values in the closely neighbouring regions of one small bone mass.…”

Section: X-ray Micro-diffraction (Micro-xrd)mentioning

confidence: 99%

“…Discussion Bone mineral substance is crystallized as nonstoichiometric carbonated apatite ionic crystals of small size and extended specific surface 20) . About the initial and matured stage of the mineral phase of bone, there still be a subject of controversy.…”

Section: X-ray Micro-diffraction (Micro-xrd)mentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

X-ray Micro-Diffraction Analysis Revealed the Crystallite Size Variation in the Neighboring Regions of a Small Bone Mass

Tanaka

Kôno

Okada

et al. 2017

J. Hard Tissue Biology.

View full text Add to dashboard Cite

Applying a laboratory used X-ray micro-diffraction technique to analysis of human bone mineral, the variation of crystallite size in a small bone mass was clarified. The mandible cortical small masses were taken off by a bone trephine bar. The micro-XRD patterns showed the broaden peaks, but the full-width at half maximum (FWHM) of the 002 diffraction peak could be obtained. There were three characteristics on the FWHM values obtained in this study. First, the values showed a wide deviation range from 0.44 to 0.66 (2°), indicating the crystallite length of 12.4 nm to 18.5 nm. Second, such a small FWHM value, 0.44, was not reported previously. And third, the variation of FWHM value was observed in the closely neighboring regions within one small bone mass separated within 1 mm only. These results suggested that the crystallites in bone may vary in size from to parts due to bone remodeling and histological textures.

show abstract

Apatite Biominerals

Cited by 175 publications

References 136 publications

Development of a SiYAlON glaze for improved osteoconductivity of implantable medical devices

Development of a SiYAlON glaze for improved osteoconductivity of implantable medical devices

Фотолюминесцентные Свойства Нанопористого Нанокристаллического Карбонат-Замещенного Гидроксиапатита

X-ray Micro-Diffraction Analysis Revealed the Crystallite Size Variation in the Neighboring Regions of a Small Bone Mass

Contact Info

Product

Resources

About