Кристали гідроксіапатиту. Лікувально-профілактичні зубні пасти. Способи зміцнення емалі

Ось така стаття та фото гуляють уже деякий час інтернетом, читаємо:

Революцію у сфері гігієни рота здійснює японський учений Каузе Ямагаші. Він винайшов зубну пасту, яка швидко та безболісно відновлює зубну емалькрупним планом дірки і тріщини в зубах. І це без допомоги стоматологів! Склад пасти був отриманий в результаті експериментів з гідроксил-апатит - головним компонентом зубів - і він схожий зі складом зубної емалі.

Пасту можна наносити відразу на пошкоджену ділянку зуба. Спочатку кислота, що міститься в речовині, злегка розчиняє поверхню емалі, що тріснула. Через три хвилини паста кристалізується і штучний матеріалміцно вбудовується у структуру природної емалі.

Тести, проведені японськими стоматологами, показують, що зуб, залікований за допомогою такої пасти, нічим не відрізняється від здорового. Різниця не видно навіть під мікроскопом.

А що ж насправді?

Почнемо з того, що на зображенні чорна корейська паста Charcle з активованим вугіллям(Для усунення запаху з рота)

Ось що пишуть на одному із форумів:

У Останнім часомпо рунету пролетіла серія статей про зубну пасту з гідроксіапатитом. Фото скрізь щоправда були чорної корейської пасти. Це і спонукало на замовлення в Японії пасти Adguard. На eBay швидко знайдені продавці такої пасти з безкоштовною доставкоюі ціною 15 $. З доставкою збрехав = 3,6 $
Отже, замовлення 1.03 отримано поштою 27.03. Менше за місяць, що вважаю досить швидко. Ціна аналога в Росії 1150р.
Паста прийшла дрібним пакунком.
Упаковка вище за всякі похвали. Сама паста перекладена гофрокартоном і загорнута у бульбашку
Паста до речі біла.
А тепер трохи докладніше про саму пасту та фірму виробнику:

Hydroxyapatite SP-1 - мінерал природного походження, комірка його кристала включає дві молекули.

Приблизно 70% твердої основної речовини кістки утворено неорганічними сполуками, головним компонентом яких є гідроксиапатит неорганічний мінерал. Позбавлений домішок, він є основним мінералом у складі зубної емалі та дентину.

Гідроксіапатит є основним мінералом кісткової тканинита твердих тканин зуба. Кераміка на його основі не викликає реакції відторгнення та здатна активно зв'язуватися зі здоровою кістковою тканиною. Завдяки цим властивостям гідроксиапатит може успішно використовуватися при відновленні пошкоджених кістока також у складі біоактивного шару для кращого вростання імплантату.

Обмінні реакції на поверхні зуба

Білизна наших зубів залежить від кольору дентину, що називається ще кольором «слонової кістки». Дентин - це звапніла тканина зуба, що утворює його основну масу і визначає його форму. Поверх дентину розташовується емаль - найтвердіша тканина організму, що захищає дентин та пульпу зуба від впливу зовнішніх факторів. Краса зубів залежить від стану емалі. Емаль здорового зубанапівпрозора, її колір наближений до справжнього кольоруслонової кістки. Коли емаль покривається зубним нальотом та плямами, піддається різкому механічному впливу, а також в результаті порушення рівноваги між процесами демінералізації та ремінералізації, поверхня зуба стає матовою та каламутною, а сам зуб потребує професійного лікування.

Основна складова дентину (70%) та емалі (97%) – гідроксіапатит – це біологічний фосфат кальцію та третій за обсягом компонент нашого організму (після води та колагену). Людська слина, до складу якої входить велика кількістьіонів кальцію і фосфат іонів є своєрідним насиченим розчином гідроксиапатиту. Вона захищає зуби, нейтралізуючи кислоти зубного нальоту і заповнює втрату мінералів при демінералізації.

Після потрапляння цукру в ротову порожнину бактерії, що знаходяться в зубному нальоті, перетворюють цукор на кислоту, а pH нальоту різко знижується. Поки що цей показник залишається в кислотному діапазоні, і рідини нальоту недонасичені порівняно з мінералами зуба, кислоти, вироблені бактеріями, дифундують крізь наліт та всередину зуба, вимиваючи кальцій та фосфор з емалі. Відбувається демінералізація.

Між періодами утворення кислот лужні буфери, присутні в слині, дифундують наліт і нейтралізують присутні кислоти, що призупиняє втрату кальцію і фосфору. Відбувається ремінералізація.

Ремінералізація відбувається між періодами демінералізації.

Демінералізація

Ремінералізація

В ідеалі, коли ці процеси, що протікають на зубній поверхні, знаходяться в динамічній рівновазі, втрати мінералів не відбувається. Але при надмірному утворенні нальоту, зниженому слиновиділенні, прийомі їжі, багатої на вуглеводи, баланс повністю зміщується у бік демінералізації. Як наслідок відбувається руйнування зуба.

Відомо, що на ранній стадіїдемінералізації, або стадії білої плями», розвиток карієсу можна запобігти за рахунок своєчасного надходження необхідної кількості мінералів. У результаті формуються повноцінні тканини зуба, що стабілізують подальший розвитокзахворювання та його ускладнення.

Інновація на ринку засобів догляду за порожниною рота

У 1970 році для задоволення потреб населення компанія Sangi Co., Ltd розробила зубну пасту, що ремінералізує, містить наночастинки гідроксиапатиту. Вперше її виробництво було запущено в 1980 році будинком Apagard, продажі склали понад 50 мільйонів тюбиків. Потім були проведені розширені лабораторні випробування активних інгредієнтів зубної пасти, після чого в 1993 гідроксиапатит схвалили в Японії як антикарієсного агента. Його назвали медичним гідроксіапатитом, щоб відрізняти від інших видів гідроксіапатиту (стоматологічних абразивів).

Розміри частинок гідроксиапатиту, виробленого компанією Sangi, вимірювалися в нанометрах (переважно 100 нм і вище). У 2003 р удосконалена технологія одержання гідроксіапатиту дозволила одержувати гідроксіапатит з частинками меншого розміру (20-80 nm).

Лабораторні тести продемонстрували їхню велику ремінералізуючу здатність щодо зубної емалі. (1 нанометр = 0,000001 міліметра)

Ремінералізуючі зубні пасти та продукти для догляду за ротовою порожниною з медичним наногідроксіапатитом, розроблені компанією Sangi, поділяються на два основні види:

Вперше Sangi виявив серйозний інтерес до гідроксіапатиту після отримання від NASA в 1970 патенту на його використання. Третій основний компонент нашого організму після води та колагену, гідроксиапатит широко використовується в медицині та стоматологічній практицізавдяки чудовій біосумісності. Як матеріал, що відновлює кісткову тканину, він застосовується в стоматології, ортопедії, щелепно-лицьової хірургіїпри пересадці кісток та вживленні імплантатів. Гідроксіапатит додається також у парфумерно-косметичні та харчові вироби, переважно у зубні пасти.

На сьогоднішній день кошти по догляду за порожниною рота - основне джерело доходів компанії, хоча гідроксіапатит входить і в багато інших продуктів, що випускаються ними: харчові добавки, косметичні інгредієнти, а також адсорбенти для хроматографічного аналізу та інших досліджень

Пріоритетний напрямок їхньої діяльності - розробка продуктів. І ось вже понад 30 років компанія Sangi зосереджує свою увагу на наукових дослідженняхта розробках, ретельно оберігаючи свій патент. У їхньому розпорядженні – понад 70 схвалених патентів, що стосуються різних сфер застосування, ще близько сотні перебуває на стадії розгляду в Японії та інших країнах. У теперішній моменткомпанія Sangi є найбільшим виробникомгідроксиапатиту у світі.

Реальну ефективність всього цього звичайно треба дивитися на практиці застосування та досвід. Порійте в інтернеті, почитайте, що пишуть. Я взагалі скептично ставлюся до всяких видів паст, шампунів і т.п. Найчастіше буває, що це як мінімум безпечно і те добре, а вже до всяких там унікальних властивостей... Ось вам ще трохи викриттів: ось наприклад, а ось і чи дійсно А ось кажуть, що і ось це Оригінал статті знаходиться на сайті ІнфоГлаз.рфПосилання на статтю, з якою зроблено цю копію -

Чи був у Вас привід задуматись про те, що таке оригінальний препарат?

Ще 2004 року Всесвітня ОрганізаціяОхорона здоров'я прийняла резолюцію, що проголосила своїм найпріоритетнішим завданням радикальне збільшення безпеки лікування.

Особливий акцент у ній зроблено на право хворого знати все про своє захворювання, методи його лікування та на необхідності отримання поінформованої згодихворого лікування, що, логічно, передбачає попереднє роз'яснення пацієнтові відмінностей між «аналогами» препаратів.

Наведемо «порядок» у визначеннях!

Оригінальний препарат- це препарат, який створений на основі нової, вперше синтезованої або отриманої з природної сировини субстанції, пройшов повний курс доклінічних і клінічних дослідженьефективності та безпеки та захищений патентом на певний термін. У країнах ЄС цей термін становить 10–15 років, в Україні – 20 років.

Дженерік– це послідовник, препарат, який з'явився після закінчення патенту. Мінімізація витрат на виробництво та використання найдешевших інгредієнтів призводить до того, що знає кожен лікар. занадто дешеві препаратине працюють!Якісний дженерик не може бути дешевим!

Ліфтинговий філер Radiesse – перший та єдиний оригінальний препарат на основі гідроксіапатиту кальцію. Його унікальна формула на 30% складається із мікросфер гідроксиапатиту кальцію (CaHA) діаметром 25-45 мкм.

На що потрібно звернути увагу при виборі препарату гідроксиапатиту кальцію?

КОЛІР

Колір Radiesse – білий.

Інші препарати, що мають у своєму складі гідроксіапатит кальцію, відрізняються від кольору оригінального препарату. Їхній колір - сірий.

Білий колір Radiesse визначається його унікальним виробництвом, під час якого обробка ДАК виробляється у вакуумі, що не дає йому окислитися та змінити колір, а також зберігає діаметр мікросфер стабільним та незмінним.

Як це відбувається?

У процесі окислювально-відновної реакції відновник віддає електрони, тобто окислюється. Будь-яка окислювально-відновна реакція є єдністю двох протилежних перетворень - окислення і відновлення, що відбуваються одночасно і без відриву одного від іншого. При окисненні речовини внаслідок віддачі електронів збільшується його ступінь окиснення. В результаті такого процесу препарат набуває сірий колір. Також при окисленні молекула вихідної речовини може стати нестабільною і розпастися більш стабільні і дрібніші складові.

РОЗМІР МІКРОСФЕР

Мікросфери гідроксиапатиту Radiesse округлі з гладкою поверхнею. Їх розмір найбезпечніший – 25-45 мікронів. Мікросфери іншого розміру відсіваються під час виробництва.

Більший розбіг за розміром мікросфер гідроксиапатиту в інших препаратів, що мають у складі гідроксиапатит кальцію - 15-60 мікрон - говорить про їхню якість та безпеку і, звичайно, це пояснює їх вартість.

Мікросфери до 25 мікронякі створюють масу, і, тим самим, здешевлюють препарат, потрапляючи в судинне русло або в лімфорусло, можуть накопичуватисяу тих структурах, які ми не припускаємо.

Розмір більше 45 мікронвикликає стимуляцію травматичної природи фібробласта, яка, у свою чергу, викликає патологічний фіброз.

БІОДЕГРАДАЦІЯ

Мікросфери Radiesse повільно розпадаються внаслідок природних внутрішніх механізмів фагоцитозу. Кальцій і фосфат іони, що виробляється, ідентичні мінералам, які містяться в організмі.

ПРОФІЛЬ БЕЗПЕКИ

Згідно міжнародному стандартудженерик – це лікарський продукт із доведеною, у тому числі й терапевтичною еквівалентністю, з оригіналом.

«Терапевтично еквівалентними препарати можуть вважатися тільки в тому випадку, якщо вони фармацевтично еквівалентні і очікуються, що вони матимуть однаковий клінічний ефект і однаковий профіль безпеки при введенні пацієнтам відповідно до вказівок в інструкції», – FDA, Electronic Orange Book. Approved Drug Products with Therapeutic Equivalence Evaluations, 23th Edition, 2003.

Дженерік терапевтично еквівалентний іншому препарату, якщо він містить ту ж активну субстанцію і, за результатами клінічних досліджень, має таку ж ефективність та безпеку, як і препарат порівняння, чия ефективність та безпека встановлені.

Слід зазначити, що порівняльне дослідженнямає проводитися за певним правилам(GCP – належна клінічна практика) та має бути: незалежним, багатоцентровим, рандомізованим, контрольованим, тривалим (середня тривалість лікування), з жорсткими кінцевими точками.

Відсутність досліджень на терапевтичну еквівалентністьпід час реєстрації дженериків має численні негативні наслідки.

У той же час незаперечними перевагами оригінальних препаратівє:

доведена ефективність;
доведена безпека;
інноваційність;
відтворюваність ефекту;
жорсткий контроль якості.

Ліфтинговий філер Radiesse у 2003 році отримав Європейський Сертифікат (ЄС) відповідності для пластичної та реконструктивної хірургії. У 2006 році схвалено FDA, у 2011 році зареєстровано МОЗ України.

До 2016 року продано понад 6000000 шприців у всьому світі.

ДОСЛІДЖЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ І БЕЗПЕКИ

Ефективність та безпека Radiesse підтверджують:

Більше 20 0 клінічних дослідженьі наукових публікацій.
Клінічні дані про більш ніж 5000 пацієнтівпо всьому світу.
Дермальний філер Radiesse є одним із найбезпечніших дермальних філерів, доступні на ринку.
Відмінна переносимість та безпека клінічно доведено.
90% задоволених пацієнтівпісля 12 місяців.
Довіра по всьому світу з постачанням більш ніж 6 мільйонів шприців.

Що робити лікарю, якщо він дійсно хоче якісно та безпечно лікувати пацієнта?

Гідроксіапатит – неорганічний мінерал, який є головним компонентом зубної емалі та кісткової тканини людини.

Кераміка, виготовлена на основі гідроксіапатиту, зв'язується зі здоровою кістковою тканиною людини і не викликає відторгнення. Така властивість мінералу дозволяє активно використовувати його відновлення пошкоджених кісток. Крім того, біологічно активний шар препарату з гідроксіапатитом використовують для покращення вростання імплантатів у стоматології.

Фармакологічна дія

Препарат на основі гідроксіапатиту кальцію стимулює утворення кісткової тканини, не викликає реакції відторгнення та характеризується біологічною сумісністю з тканинами людини. Після введення препарату в кісткові порожнини, він не твердне і не розсмоктується, а з часом заміщається на повноцінну та здорову кісткову тканину.

Показання до застосування

Гідроксіапатит кальцію використовується як один із складових пломбувальних паст, які застосовуються в наступних випадках:

Заповнення кореневих каналів під час терапії запальних захворюваньзуба (пульпіт, періодонтит);

Терапія пародонтиту (запалення кісткової тканини, що оточує зубний корінь);

лікування кісткових дефектів за допомогою аплотрансплантантів (донорської кістки);

Відновлення кісткової тканини після видалення кісти;

Відновлення зуба після резекції верхівки його кореня;

Заповнення внутрішньокісткових порожнин різного походження тощо.

Інструкція із застосування (спосіб та дозування)

Порошок гідроксиапатиту кальцію замішують на етиленгліколі, масляному розчиніацетату ретинолу або стерильному фізіологічному розчині до утворення пастоподібної суміші. Ця маніпуляція повинна здійснюватися з дотриманням усіх правил асептитки.

Пасту гідроксиапатиту кальцію, призначену для пломбування кореневих каналів зуба, готують на основі евгенолу. У разі несумісності пломбувальних матеріалів з евгенолом замість евгенолу необхідно використовувати фізіологічний розчин. У пасту може бути додана 50% окис цинку, що дозволяє отримати більш точне рентгеноконтрастне дослідження. Усі наступні терапевтичні маніпуляції після внесення пасти із гідроксиапатиту традиційні.

При лікуванні пародонтиту, кісткову кишеню заповнюють стерильними гранулами гідроксиапатиту до рівня здорової кістки, що збереглася, потім рану вшивають. Післяопераційне ведення захворювання залишається традиційним.

Заповнення кісткових порожнин гранулами гідроксиапатиту при резекції верхівки кореня зуба або видалення кісткової тканини, що омертвіла, здійснюється так само, як і при використанні інших, що застосовуються для даної мети, матеріалів.

Використовують гідроксіапатит і під час проведення хірургічних операцій, що зачіпають кісткову пластику, зокрема під час роботи з трансплантатами. Так, щоб посилити процес заміщення пересадженої кісткової тканини власною кістковою тканиною пацієнта, для попередження швидкого розсмоктування трансплантату, а також зниження запальної реакції, препаратом на основі мінералу, що розглядається, заповнюють нерівності або місця нещільного прилягання між трансплантантом і кістковою тканиною пацієнта.

Готують препарат для хірургічних операцій наступним чином: стерильні гранули або порошок гідроскіапатиту необхідно зволожувати за допомогою стерильного фізіологічного розчинудо тих пір, поки не вийде суміш, що нагадує по консистенції густу пасту. Стерилізується препарат у сушильній шафі протягом 10-15 хвилин при температурі 150 °С. За допомогою приготовленої пасти заповнюють місця нещільного прилягання трансплантата до кісткової тканини пацієнта. Після чого рана пошарово ушивається. Подальша післяопераційна терапія залишається традиційною.

Застосування у косметології

Не оминули гідроксіапатит увагою і косметологи. На його основі створено інноваційний ін'єкційний препарат, що використовується для корекції зморшок. На відміну від інших косметологічних препаратів, що забезпечують корекцію зморшок на 4-8 місяців, ін'єкції на основі гідроксиапатиту допомагають досягти більш тривалого ефектувід корекції, аж до 13-15 місяців та більше.

Засіб абсолютно біологічно сумісний з тканинами людського організму.

Використовується для проведення наступних косметологічних процедур:

Корекція носогубних складок;

Корекція виражених та помірних складок особи;

Корекція та підтяжка овалу обличчя;

Збільшення щік та підборіддя.

Мінералізовані тканини, до яких належать кісткова тканина, дентин, клітинний та безклітинний цемент та емаль зуба, характеризуються високим вмістом мінерального компонента, головною складовоюякого є фосфорнокислі солі кальцію.

3.1. ХІМІЧНИЙ СКЛАД МІНЕРАЛІЗОВАНИХ ТКАНИН

Утворення та розпад мінерального компонента в цих тканинах тісно пов'язаний з обміном кальцію та фосфору в організмі. У міжклітинному матриксі мінералізованих тканин відбувається депонування кальцію, що виконує також структурну функцію. У клітинах кальцій виконує роль вторинного посередника у механізмах внутрішньоклітинного перенесення сигналів.

Особливістю всіх мінералізованих тканин, за винятком емалі та безклітинного цементу, є мала кількість клітин з довгими відростками, а великий міжклітинний матрикс заповнений мінералами. У білках матриксу формуються центри кристалізації на формування кристалів мінерального компонента - апатитів. Емаль і безклітинний цемент зубів утворюються з ектодерми, а решта мінералізованих тканин зі стовбурових клітин мезодерми. Насиченість мінеральними сполуками залежить від виду твердої тканини, топографічною локалізацією всередині тканини, віку та екологічних умов.

Усі мінералізовані тканини розрізняються за вмістом води, мінеральних та органічних сполук(Табл. 3.1).

В емалі в порівнянні з іншими твердими тканинами визначається найбільш висока концентрація кальцію та фосфатів, і кількість цих мінералів знижується у напрямку від поверхні до емале-венентинної межі. У дентині, поряд з іонами кальцію та фосфатів, визначається досить висока концентрація магнію та натрію. Найменша кількість кальцію та фосфатів присутня у кістковій тканині та цементі (табл. 3.2).

До складу твердих тканин зубів і кісток входять солі HPO 4 2-, або PO 4 3-. Ортофосфати кальцію можуть бути у формі однозаміщені.

Таблиця 3.1

Відсотковий розподіл води, неорганічних та органічних речовин

у мінералізованих тканинах

Тканина	Речовини, %
Тканина	мінеральні	органічні	вода
Емаль
Дентін
Цемент
Кістка

Таблиця 3.2

Хімічний склад мінералізованих тканин

Тканина	Хімічні елементи, % від сухої маси
Тканина	Са 2+	ро 4 3-	Mg 2+	До +	Na +	Cl -
Емаль	32-39	16-18	0,25-0,56	0,05-0,3	0,25-0,9	0,2-0,3
Дентін	26-28	12-13	0,8-1,0	0,02-0,04	0,6-0,8	0,3-0,5
Цемент	21-24	10-12	0,4-0,7	0,15-0,2	0,6-0,8	0,03-0,08
Кістка	22-24					0,01

них (H 2 PO 4-), двозаміщених (HPO 4 2-) або фосфат іонів (PO 4 3-).

Пірофосфати зустрічаються тільки в зубних каменях та кістковій тканині. У розчинах іон пірофосфату істотно впливає на кристалізацію деяких ортофосфатів кальцію, що виражається в регуляції величини кристалів.

Характеристика кристалів

Більшість фосфорно-кальцієвих солей кристалізуються з утворенням кристалів різної величини та форми залежно від вхідних елементів (табл. 3.3). Кристали присутні у мінералізованих тканинах, а й здатні утворюватися у інших тканинах як патологічних утворень.

Розташування атомів і молекул у кристалі можна досліджувати за допомогою рентгеноструктурного аналізу кристалічних ґрат. Як правило, частинки розташовуються у кристалі симетрично; їх називають елементарними осередками кристала. Сіточка, утворена осередками, називається матрицею кристала. Є 7 різних

Кристалічні утворення, присутні у різних тканинах

У мінералізованих тканинах тваринного світу переважають апатити. Вони мають загальну формулу Ca 10 (PO 4) 6 X 2 де X представлений аніонами фтору або гідроксильною групою (OH -).

Гідроксіапатит (гідроксилапатит) - основний кристал мінералізованих тканин; становить 95-97% в емалі зуба, 70-75% у дентині та 60-70% у кістковій тканині. Формула гідроксіапатиту - Са 10 (PO 4) 6 (ОН) 2 . В цьому випадку молярне співвідношення Са/Р (кальцієво-фосфатний коефіцієнт) дорівнює 1,67. Ґрати гідроксиапатиту мають гексагональну структуру (рис. 3.1, А). Гідроксильні групи розташовані вздовж гексагональної осі, тоді як фосфатні групи, що мають найбільші розміри в порівнянні з іонами кальцію та гідроксилами, розподіляються якрівнобедрені трикутники

навколо гексагональної осі. Між кристалами є мікропростір, заповнений водою (рис. 3.1, Б).Гідроксіапатити є

Мал. 3.1.Гідроксіапатит: А -гексагональна форма молекули гідроксіапатиту;

Б -

розташування кристалів гідроксіапатиту в емалі зубадосить стійкими сполуками і мають дуже стабільну іонну решітку, в якій іони щільно упаковані та утримуються за рахунок електростатичних сил. Сила зв'язку прямо пропорційна величині заряду іонів і обернено пропорційна квадрату відстані між ними. Гідроксіапатит електронейтральний. Якщо в структурі гідроксіапатиту міститься 8 іонів кальцію, то кристал набуває негативний заряд. Він може заряджатися і позитивно, якщо кількість іонів кальцію досягає 12. Такі кристали мають

реакційною здатністю , З'являється поверхнева електро-хімічна неврівноваженість і вони стають нестійкими.Гідроксіапатити легко обмінюються з

довкіллям

, внаслідок чого у їхньому складі можуть з'являтися інші іони (табл. 3.4). Найчастіше зустрічаються такі варіанти обміну іонів: Са 2+ заміщається катіонами Sr 2+ , Ba 2+ , Mo 2+ , рідше Mg 2+ , Pb 2+ .

Катіони Ca 2+ поверхневого шару кристалів можуть на коротке

час заміщатися катіонами К+, Na+.

PO 4 3- обмінюється з НРО 4 2- , 3 2- . ВІН-заміщається аніонами галогенів Cl-, F-, I-, Br-.апатитів можуть обмінюватися з іонами розчину, що оточує кристал і змінюватися рахунок іонів, що у цьому розчині. У живих системах ця властивість апатитів робить їх високочутливими до іонного складу крові та міжклітинної рідини. У свою чергу, іонний склад крові та міжклітинної рідини залежить від характеру їжі та споживаної води. Сам процес обміну елементів кристалічних ґрат протікає у кілька етапів із різною швидкістю.

Обмін іонів у кристалічній решітці гідроксіапатиту змінює його властивості, у тому числі міцність, та суттєво впливає на розміри кристалів (рис. 3.2).

Деякі іони (К + , Cl -) протягом декількох хвилин шляхом дифузії з навколишнього біологічної рідинизаходять у гідрат-

Таблиця 3.4

Іони і молекули, що заміщаються та заміщаються, у складі апатитів.

Заміщувані іони	Заміщаючі іони
РВ 4 3-	AsO 3 2- , НРО 4 2- , СО 2
Са 2+	Sr 2+ , Ba 2+ , Pb 2+ , Na + , K + , Mg 2+ , H 2 O
ВІН -	F - , Cl - , Br - , I - , H 2 O
2ОН	З 3 2- , O 2 -

Мал. 3.2.Розміри кристалів різних апатитів.

ний шар гідроксиапатиту, а потім також легко залишають його. Інші іони (Na + , F -) легко проникають у гідратну оболонку і, не затримуючись, вбудовуються в поверхневі шари кристала. Проникнення іонів Са 2+ , PO 4 3- , 3 2- , Sr 2+ , F - в поверхню кристалів гідроксиапатиту з гідратного шару відбувається дуже повільно, протягом декількох годин. Тільки небагато іонів: Са 2+ , PO 4 3- , 3 2- , Sr 2+ , F - вбудовуються вглиб іонної решітки. Це може тривати від кількох днів до кількох місяців. Переважним фактором, який визначає можливість заміни, є розмір атома. Схожість у зарядах має другорядне значення. Такий принцип заміни зветься ізоморфного заміщення. Тим не менш, в ході такого заміщення підтримується загальний розподіл зарядів по

принципом: Сa 10 х(HPO 4)х(PO 4) 6 х(OH) 2 х, де 0<х<1. Потеря Ca 2+ частич- -+ но компенсируется потерей OH и частично H , присоединённых к

фосфату.

У кислому середовищі іони кальцію здатні заміщатися протонами по

схемою:

Це заміщення недосконале, оскільки протони набагато менше катіону кальцію.

Таке заміщення призводить до руйнування кристала гідроксиапатиту у кислому середовищі.

Фторапатити Ca 10 (PO 4) 6 F 2 найбільш стабільні з усіх апатитів. Вони широко поширені у природі і насамперед як ґрунтові мінерали. Кристали фторапатиту мають гексагональну форму. У водному середовищі реакція взаємодії фтору з фосфатами кальцію залежить від концентрації фтору. Якщо вона порівняно невисока (до 500 мг/л), то утворюються кристали фторапатиту:

Фтор різко зменшує розчинність гідроксіапатитів у кислому середовищі.

При високих концентраціях фтору (>2 г/л) кристали не утворюються:

Захворювання, що розвивається при надмірній концентрації фтору у воді та ґрунті, зубах та кістках у період формування кісткового скелета та зубних зачатків називається флюорозом.

Карбонатний апатит містить у своєму складі кілька відсотків карбонату або гідрокарбонату. Процес мінералізації біологічних апатитів значною мірою визначається присутністю та локалізацією карбонатних іонів у кристалічній решітці. Карбонатні радикали СО 3 2 можуть заміщати як ВІН - (А-вузол), так і РО 4 3 - (В-вузол) у решітці гідроксиапатиту. Наприклад, близько 4% апатиту емалі зуба складають карбонатні групи, які заміщають як фосфатні, так і гідроксильні іони у пропорції 9:1 відповідно. Така ситуація характерна й інших гидроксиапатитов природного походження. Умовно хімічна формула карбонованого гідроксиапатиту може бути записана у вигляді Ca 10 [(PO 4) 6 -x(CO 3)x][(OH) 2 -2y(CO 3)y], де ххарактеризує В-заміщення, а у- А-заміщення. Для гідроксіапатиту емалі зуба x=0,039, y=0,001. Карбонат зменшує кристалічність апатиту та робить його

більш аморфним та тендітним. Найчастіше фосфат-аніони апатитів заміщаються іонами НСО 3- за схемою:

Інтенсивність заміни залежить від числа гідрокарбонатів, що утворюються. В організмі постійно відбуваються реакції декарбоксилювання, і молекули СО 2, що утворюються, взаємодіють з молекулами Н 2 O. Аніони НСО 3 - утворюються в реакції, що каталізується карбоангідразою, і заміщають фосфат-аніони.

Карбонатні апатити більш характерні для кісткової тканини. У тканинах зуба вони утворюються у безпосередній близькості від емалево-дентинного кордону рахунок продукції аніонів НСО 3 - одонтобластами. Можливе утворення молекул НСО 3- рахунок активного метаболізму аеробної мікрофлори зубного нальоту. Кількість НСО 3, що утворюється, в цих ділянках може перевищувати PO 4 3 - , що сприяє утворенню карбонатного апатиту в поверхневих шарах емалі. Накопичення карбонатапатиту понад 3-4% від загальної маси гідроксіапатиту підвищує карієсприйнятливість емалі. З віком кількість карбонатних апатитів зростає.

Стронцієвий апатит . У кристалічних ґратах апатитів Sr 2+ може витісняти або замінювати вакантні місця для Ca 2+ .

Це призводить до порушення структури кристалів. У Забайкаллі, уздовж берегів невеликої річки Урів, описано захворювання, яке отримало назву «урівська» хвороба. Воно супроводжується ураженням кісткового скелета, зменшенням кінцівок у людей та тварин. У місцевості, забрудненої радіонуклідами, несприятливе значення стронцієвого апатиту для людини пов'язане з можливістю депонування радіоактивного стронцію.

Магнієвий апатит утворюється при заміщенні Ca 2+ іони Mg 2+ .

Органічні речовини мінералізованих тканин переважно представлені білками, а також вуглеводами та ліпідами.

3.2. Білки міжклітинного матриксу

МІНЕРАЛІЗОВАНИХ ТКАНИН МЕЗЕНХІМНОГО

ПОХОДЖЕННЯ

Білки мінералізованих тканин складають основу для прикріплення мінералів та визначають процеси мінералізації. Особливістю всіх білків мінералізованих тканин є наявність залишків фосфосерину, глутамату та аспартату, які здатні пов'язувати Ca 2+ і таким чином брати участь у освіті кристалів апатиту на початковому етапі. Другою особливістю є присутність вуглеводів та послідовності амінокислотних залишків арг-глі-аспу первинній структурі білків, що забезпечує їхнє зв'язування з клітинами або з білками, що формують міжклітинний матрикс.

Частина білків зустрічається у міжклітинному матриксі більшості мінералізованих тканин. Це білки адгезії, кальцій-зв'язуючі білки, протеолітичні ферменти, фактори росту. Інші білки зі спеціальними властивостями притаманні лише даної тканини пов'язані з певними процесами, характерними цього типу тканини.

Остеонектин - глікопротеїн, який присутній у великій кількості в мінералізованій тканині. Білок синтезується остеобластами, фібробластами, одонтобластами та в невеликій кількості хондроцитами та ендотеліальними клітинами. У N-кінцевій ділянці остеонектину розташовується велика кількість негативно заряджених амінокислот. У сформованій α-спіралі на N-кінцевій ділянці є до 12 ділянок зв'язування Ca 2+ , що входить до складу гідроксиапатиту. Через вуглеводний компонент остеонектин зв'язується з колагеном І типу. Таким чином, остеонектин забезпечує взаємодію компонентів матриксу. Він також регулює проліферацію клітин та бере участь у багатьох процесах на етапі розвитку та дозрівання мінералізованих тканин.

Остеопонтин - білок з мол. масою ~32 000 кДа, містить кілька повторів, багатих на аспарагінову кислоту, які надають остеопонтину здатність зв'язуватися з кристалами гідроксиапатиту.

У середній частині молекули міститься послідовність RGD (аргглуасп), відповідальна за прикріплення клітин. Цей білок відіграє ключову роль у побудові мінералізованого матриксу, взаємодії клітин та матриксу та транспортуванні неорганічних іонів.

Кістковий сіалопротеїн - специфічний білок мінералізованих тканин з мол. масою ~70 кДа, що на 50% складається з вуглеводів (з них 12% становить сіалова кислота). Більшість вуглеводів представлені О-пов'язаними олігосахаридами, які містяться в N-кінцевій ділянці білка. Цей білок піддається реакціях сульфатирования тирозину різним модифікаціям. У складі кісткового сіалопротеїну визначається до 30% фосфорильованих залишків серину і повторюваних послідовностей глутамінової кислоти, які беруть участь у зв'язуванні Ca 2+ . Кістковий сіалопротеїн виявлений у кістках, дентині, цементі, гіпертрофованих хондроцитах та остеокластах. Цей білок відповідає за прикріплення клітин і бере участь у мінералізації матриксу.

Кістковий кислий глікопротеїн-75 - Білок з мол. масою 75 кДа, за своїм складом на 30% гомологічний остеопонтину. Присутність великої кількості залишків глутамінової (30%), фосфорної (8%) та сіалових (7%) кислот забезпечує його здатність зв'язувати Ca 2+ . Білок виявлений у кістковій тканині, дентині та хрящовій ростовій платівці і не визначається в немінералізованих тканинах. Кістковий кислий глікопротеїн-75 пригнічує процеси резорбції в мінералізованих тканинах.

Gla-білки . Відмінною особливістю сімейства Gla-білків є присутність в їх первинній структурі залишків 7-карбоксиглутамінової кислоти. Вони різняться за мол. масі та кількості залишків 7-карбоксиглутамінової кислоти. Утворення 7-карбоксиглутамінової кислоти відбувається в процесі посттрансляційної модифікації у вітамін К-залежної реакції карбоксилювання залишків глутамінової кислоти. Наявність додаткової карбоксильної групи в 7-карбоксиглутамінової кислоти забезпечує легке зв'язування та віддачу іонів Ca 2+ .

До Gla-білків відносять остеокальцин та матриксний Gla-білок.

Остеокальцин (Кістковий глутаміновий білок) - білок з мол. масою 6 кДа. Складається з 49 амінокислотних залишків, з яких 3 представлені 7-карбоксиглутамінової кислоти. Білок присутній у кістковій тканині та дентині зуба. Синтезується як попередника (рис. 3.3).

Мал. 3.3.Утворення активної форми остеокальцину.

Після відщеплення сигнального пептиду утворюється проостеокальцин, який далі піддається посттрансляційної модифікації. Спочатку залишки глутамінової кислоти окислюються, а потім відбувається приєднання молекул 2 за участю вітамін К-залежної глутаматкарбоксилази (рис. 3.4). Активність цього ферменту знижується у присутності варфарину – антагоніста вітаміну До.

Нативний остеокальцин пов'язує Ca 2+ , які на утворення кристалів гідроксиапатиту. У плазмі міститься як нативний остеокальцин, так і його фрагменти.

Матриксний Gla-білок містить 5 залишків 7-карбоксиглутамінової кислоти і здатний зв'язуватися з гідроксіапатитом. Білок виявлений у пульпі зуба, легень, серце, нирках, хрящі та з'являється на ранніх стадіях розвитку кісткової тканини.

Мал. 3.4.Посттрансляційна модифікація залишків глутамінової кислоти в молекулі про-остеокальцину. А - гідроксилювання глутамінової кислоти; Б - зв'язування іонів кальцію 7-карбоксиглутамінової кислоти.

Протеїн S містить залишки 7-карбоксиглутамінової кислоти та синтезується головним чином у печінці. Визначається у кістковій тканині, а при його дефіциті виявляють зміни кісткового скелета.

Для корекції зовнішності фахівці в галузі косметології радять застосовувати філери. Особливою популярністю серед пацієнтів мають наповнювачі на основі гідроксиапатиту кальцію. Одним із відомих високотехнологічних філерів є . Препарат містить два компоненти:

кристали гідроксіапатиту кальцію;
гель.

Що таке гідроксіапатит

Гідроксіапатит – це речовина, яка є в органічному матриксі кісткових тканин. До складу входять:

фосфор;
кальцію.

Містить макроелементи магнію, заліза, цинку та бору. За своєю формулою схожий із будовою кісткової тканини людини. Завдяки цій властивості відбувається його позитивне засвоєння організмом. Гідроксіапатит часто присутній у косметиці як нано частинок. У природі зустрічається у мікрокристалічній формі. Для отримання препарату речовину подрібнюють до порошку білого кольору і змішують з очищеною водою.

Де застосовується

Препарат широко використовується в:

стоматології;
ортопедії;
щелепно-лицьової хірургії;
нейрохірургії;
офтальмології;
отоларингології;
косметології.

У косметологічній галузі використовують у вигляді основи для филеров. У стоматології присутній у зубній пасті та засобах для догляду за порожниною рота. Для відновлення нестачі в організмі може випускатися у формі таблеток.

Принцип на організм

Механізм впливу на організм наступний:

Філери з гідроксіапатитом кальцію вводять у проблемну область.
Внаслідок впровадження зморшки розгладжуються і шкіра стає еластичною.
З часом гель переробляється організмом і гідроксіапатит кальцію активізує синтез колагену.
Далі колаген формує нову структуру шкіри зі збереженням ефекту оздоровлення до двох років.

Плюси та мінуси застосування в косметології

До сприятливих характеристик препарату належать:

низький ризик алергічного прояву;
позитивна реакція на засвоюваність;
сумісність із тканинами;
здатність активізації синтезу колагену;
тривалість дії.

Негативна сторона застосування ліків:

неможливість виведення з організму;
заборона використання гіалуронової кислоти терміном до 1 року.

Показання та протипоказання

Задіяти склад можна у таких випадках:

корекція форми особи;
наповнення носогубної області;
ліквідація зморшок;
усунення рубців;
коригування щік, підборіддя, вилиць, вух, скронь, носа, кистей рук.

За допомогою гідроксіапатиту кальцію можна скоригувати проблемні зони з довго вираженою дією.

Використання препарату може завдати шкоди здоров'ю при наступних відхиленнях:

інфекційні захворювання;

шкірні хвороби;

онкологія;

цукровий діабет;

аутоімунні захворювання;

незадовільна згортання крові;

вагітність;

лактація;

менструація.

На прийомі у лікаря необхідно повідомити про можливість алергії та ліки.

Інструкція по застосуванню

Порядок використання філера наступний:

розмітка проблемної зони;

визначення дозування;

обробка антисептиком;

застосування анестезії;

введення препарату надтонкою голкою;

нанесення протизапального крему.

Проведення сеансу можна побачити у цьому відео:

Проводити процедуру може тільки висококваліфікований лікар-косметолог, який пройшов спеціалізоване навчання філерів.

Для швидкого відновлення після процедури необхідно дотримуватись таких правил:

відмовитись від косметичного макіяжу;

прикладати пакетики з льодом до місць уколів;

не вживати алкоголю;

не відвідувати лазню;

не масажувати проблемну область;

обмежити фізичні навантаження;

спати на спині;

не приймати сонячні ванни.

Побічна дія та ускладнення

Можливий прояв небажаних наслідків:

алергічна реакція;

мікро гематоми;

почервоніння проблемної галузі;

оніміння;

набряки;

синці.

При виконанні рекомендацій щодо реабілітації негативні дії проходять самостійно через дві доби. Винятки становлять ускладнення, викликані непрофесійними діями фахівця під час проведення процедури як:

нерівності та асиметрія шкірного покриву;

випирання гелю у проблемній зоні;

білі смуги у місці введення;

Запальна реакція.