Die biologische und medizinische Bedeutung von Calciumphosphaten

Abstract

Die anorganische Komponente der Hartgewebe (Knochen und Zähne) von Säugetieren besteht aus Calciumphosphat, hauptsächlich aus Hydroxylapatit. Auch die meisten pathologischen Verkalkungen, die zu oft schweren Erkrankungen führen, beruhen letztlich auf der Kristallisation von Calciumphosphaten an unerwünschten Orten im Körper. Medizinisch wichtig ist hier vor allem die Arteriosklerose, d. h. die Blockierung von Blutgefäßen durch Cholesterin und Calciumphosphate. Die Kariesbildung beruht auf dem Ersatz des wenig löslichen, harten Hydroxylapatits durch andere, besser lösliche und weichere Calciumphosphatphasen. Osteoporose ist eine Demineralisierung von Knochen. Chemisch kann man die Bildung von Knochen und Zähnen genau wie die pathologische Verkalkung (Arteriosklerose) als eine In‐vivo‐Kristallisation bezeichnen, ebenso wie man Karies und Osteoporose als In‐vivo‐Auflösung von Calciumphosphat beschreiben kann. Calciumphosphate sind an vielen Stellen im Körper präsent. Viele Biomaterialien mit hoher Biokompatibilität beruhen daher auf diesen Materialien. Calciumphosphatzemente werden als Knochenersatz verwendet, und Titan‐Implantate zum Zahn‐ oder Hüftgelenkersatz werden mit Calciumphosphaten beschichtet, um das Anwachsen von Knochen und damit die mechanische Stabilität zu erhöhen. In diesem Aufsatz wird die biologische und medizinische Bedeutung der Calciumphosphate aus dem Blickwinkel eines Chemikers beleuchtet und an Beispielen erläutert.

Immobilization of biomolecules on the surface of inorganic nanoparticles for biomedical applications

“…With the exception of enamel, they are always found as nanoparticles [69][70][71]. Sokolova et al [72] reported that DNA-coated calcium phosphate nanoparticles could be stored for weeks without loss of their transfection efficiency.…”

Low-Temperature Hydrothermal Synthesis of Hierarchical Porous Hydroxyapatite Microsphere with Co-substituted Essential Trace Elements for pH-responsive Drug Delivery

“…[6][7][8] As an important inorganic component of biological hard tissues, such as bones and teeth, 9,10 hydroxyapatite [Ca 10 (PO 4 Þ 6 (OH) 2 , HAp] has attracted much attention as an excellent candidate for biomedical applications, owing to its outstanding biocompatibility. 11,12 Many e®orts have been made toward fabricating HAp-based nanostructures because of their promising applications in arti¯cial bones, 13,14 drug deliveries, 15 catalysts, 16 sensors, 17 photoelectric materials, 18 chemical and environmental engineering. [19][20][21] The performance of HAp in above applications depends greatly on its crystallite size, chemical compositions, three-dimensional (3D) architectures and morphologies.…”

Calcium Phosphate Nanocarriers Dual‐Loaded with Bovine Serum Albumin and Ibuprofen: Facile Synthesis, Sequential Drug Loading and Sustained Drug Release

“…[7,8] Due to its chemical similarity to the inorganic constituent of human bone and tooth, synthetic CP has outstanding biocompatibility, good biodegradability, essentially no toxicity, and high chemical and thermal stability. [7,8] Due to its chemical similarity to the inorganic constituent of human bone and tooth, synthetic CP has outstanding biocompatibility, good biodegradability, essentially no toxicity, and high chemical and thermal stability.…”