Synthetic hydroxyapatite crystals (original) (raw)
Abstract
Synthetic hydroxyapatite crystals were produced under approximately physiological conditions both in the absence and presence of 0.025 M HCO −3 .
X-ray diffraction studies and solubility data established that the crystals formed from the bicarbonate medium were essentially a single phase, carbonate-apatite. These crystals were extremely minute, of composition comparable to bone mineral, and, on aging, showed very little increase in “crystallinity” in comparison with CO2-free preparations.
Exchange studies with C14O2 established that about 60% of the CO2, presumably as CO =3 , resided_within_ the crystal lattice and 40%, presumably as HCO −3 , resided in the hydration shells of the crystals. Of the latter, approximately 50% was lost on drying.
Preliminary experiments with bones of young rats labelled with C14O2 in vivo suggested that the model experiments are biologically applicable. Approximately 47% of the C14O2 in the bones was lost on drying.
Résumé
Des cristaux d'hydroxylapatite synthétique sont préparés dans des conditions presque physiologiques en présence et en l'absence de 0.025 M HCO −3 .
Des études par diffraction aux rayons X et les résultats de solubilité indiquent que les cristaux formés à partir du milieu bicarbonaté constituent essentiellement une phase unique, carbonateapatite. Ces cristaux sont très petits et de composition voisine de celle du minéral osseux. En vieillisant, ils présentent une très faible augmentation de la «cristallinité», si on les compare à des préparations sans CO2.
Des études d'échanges avec C14O2 démontrent qu'environ 60% du CO2 est contenu dans la maille cristalline vraisemblablement sous forme de CO =3 , alors que 40% du CO2 est réparti dans l'enveloppe d'hydratation des cristaux, vraisemblablement sous forme de HCO −3 : environ 50% de ce dernier est perdu par dessication.
Des recherches préliminaires effectuées_in vivo_ sur des os de jeunes rats, marqués avec du C14O2 indiquent que ces expériences témoins sont biologiquement valables. Environ 47% du C14O2 des os est perdu par dessication.
Zusammenfassung
Synthetische Hydroxyapatitkristalle wurden unter annähernd physiologischen Bedingungen mit und ohne Zusatz von 0,025 M HCO −3 hergestellt.
Untersuchungen mit Röntgenstrahlendiffraktion sowie Löslichkeitsbestimmungen ergaben, daß die in der Bicarbonatlösung entstandenen Kristalle vorwiegend aus einer einzigen Phase, nämlich Karbonatapatit, bestanden. Diese Kristalle waren äußerst klein, und ihre Zusammensetzung war derjenigen des Knochenminerals vergleichbar; beim Altern zeigten sie eine sehr kleine “Kristallinität” zunahme im Vergleich zu CO2-freien Präparaten.
Austauschversuche mit C14O2 ergaben, daß sich ungefähr 60% des CO2, wahrscheinlich als CO =3 ,im Kristallgitter befanden, und 40%, wahrscheinlich als HCO −3 , in der Hydratationsschicht der Kristalle vorkamen. Von letzteren gingen ungefähr 50% beim Trocknen verloren.
Vorversuche an Knochen von jungen Ratten, die_in vivo_ mit C14O2 markiert wurden, ließen vermuten, daß diese Modellversuche biologisch anwendbar sind. Ungefähr 47% des C14O2 in den Knochen ging beim Trocknen verloren.
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Author information
Authors and Affiliations
- Department of Radiation Biology and Biophysies School of Medicine and Dentistry, University of Rochester, Rochester, New York, USA
W. F. Neuman & B. J. Mulryan
Authors
- W. F. Neuman
- B. J. Mulryan
Additional information
This work was supported in part by the United States Public Health Service training grant no. 1 T1 DE 175-01, and in part by the United States Atomic Energy Commission, contract no. W-7401-ENG-49.
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Neuman, W.F., Mulryan, B.J. Synthetic hydroxyapatite crystals.Calc. Tis Res. 1, 94–104 (1967). https://doi.org/10.1007/BF02008079
- Received: 19 December 1966
- Issue date: December 1967
- DOI: https://doi.org/10.1007/BF02008079