Die biologische und medizinische Bedeutung von Calciumphosphaten

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.