Medicinski vjesnik, Vol. 42 No. (3-4), 2010.
Review article
Fiziološka i patološka mineralizacija: neki problemi i moguća rješenja
Helga Füredi-Milhofer
Abstract
U prvom dijelu ovog pregleda prikazali smo sličnosti i razlike između fiziološke i patološke biomineralizacije, tj. nastajanja kostiju i zubi, osteoartikulame i zubne patologije, te urolitijaze. Pojednostavljeno možemo ove procese smatrati taloženjem ionskih kristala iz otopina visoke ionske jakosti na i/ili unutar organske matrice. Prisutnost ili manjak promotora ili inhibitora kristalizacije u svim su slučajevima od izuzetne važnosti. Međutim, dok je fiziološka mineralizacija strogo biološki kontrolirana, urolitijaza je uglavnom kontrolirana fizičko-kemijskim faktorima kao sto su prezasićenost urina, pomanjkanje inhibitora kristalizacije i agregacije, itd. U drugom dijelu preglednog rada opisana su fizičko-kemijska istraživanja, izvedena zbog boljeg razumijevanja procesa biomineralizacije. Konstruirani su taložni dijagrami za sustave kalcij i magnezij fosfata, kalcij oksalata, mokraćne kiseline, te natrij i kalcij urata za slučaj taloženja iz otopina visoke ionske jakosti u biološki relevantnim uvjetima. Prikazan je generalni taložni dijagram kalcij fosfata sa granicom taloženja i granicom između područja, gdje kristali nastaju direktnim rastom i onim gdje nastaju putem transformacije prekusorske faze. Istraživanja kinetike taloženja prikazana su dijagramima, koje možemo interpretirati u smislu sukcesivnih ili paralelnih taložnih procesa, kao što su nukleacija, kristalni rast i agregacija. Kinetičkom
studijom fazne transformacije amorfnog kalcij fosfata (ACP) u oktakalcij fosfat i/odn. apatit pokazali smo, da makromolekule, kao što su poli-L-glutamat i poli-L-lisin mogu imati dvostruko djelovanje, tj kada su prisutne u niskoj koncentraciji djeluju kao promotori, a u visokim koncentracijama kao inhibitori sekundarnog taloženja kristalne faze na površini amorfnih čestica. U trećem dijelu pregleda opisana su primijenjena interdisciplinarna istraživanja. Razrađene su tri kemijske metode za testiranje inhibitorskog potencijala nerazrijeđenog urina. Metode su jednostavne i pogodne su za primjenu u kliničkim laboratorijima za razlikovanje urina pacijanata s urolitijazom od urina zdravih osoba. U posljednje vrijeme pripremljene su nove vrste organsko - anorganskih kompozita. kao presvlake za bioinertne metalne implante. Postupak pripreme uključuje „in situ” rast kristala kalcij fosfata unutar organsko - anorganske matrice (anorganska komponenta je ACP), koja je ranije adsorbirana na metalnu površinu. Tako pripremljene presvlake čvrsto prianjaju uz površinu supstrata i imaju izvrsna biološka svojstva, što smo provjerili „in vitro” i „in vivo” biološkim testovima.
Keywords
Agregacija; Amorfni kalcijev fosfat - kemija; Biomineralizacija; Fazna transformacija; Inhibitori; Interdisciplinarna istraživanja; Kinetike taloženja; Kristalizacija; Organsko-anorganske kompozitne presvlake; Promotori; Taložni dijagrami; Urolitijaza - mokraća, patologija, prevencija & kontrola
Hrčak ID:
191889
URI
Publication date:
1.12.2010.
Visits: 1.050 *