แคลเซียมฟอสเฟตอสัณฐาน ( ACP ) เป็น ของแข็ง คล้ายแก้วที่เกิดจากการสลายตัวทางเคมีของส่วนผสมของเกลือฟอสเฟตและแคลเซียมที่ละลาย (เช่น (NH ₄ ) ₂ HPO ₄ + Ca(NO ₃ ) ₂ ) ส่วนผสม อสัณฐาน ที่ได้นั้น ส่วนใหญ่ประกอบด้วยแคลเซียมและฟอสเฟต แต่ยังมีน้ำไฮโดรเจนและไอออนไฮดรอกไซด์ในปริมาณที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับสภาวะการสังเคราะห์^{[ 1 ]}ส่วนผสมดังกล่าวเรียกอีกอย่างว่าซีเมนต์แคลเซียมฟอสเฟต^{[ 2 ]}

โดยทั่วไป ACP จะถูกจัดประเภทเป็น " ไตรแคลเซียมฟอสเฟตอสัณฐาน" (ATCP) หรือไฮดรอกซีอะพาไทต์ ที่ขาดแคลเซียม (CDHA) บางครั้ง CDHA เรียกว่า " แคลเซียมไตรฟอสเฟต อะพาไทต์ " ^{[ 1 ] [ 3 ] [ 4 ]}องค์ประกอบของแคลเซียมฟอสเฟตอสัณฐานคือ Ca _x H _y (PO ₄ ) _z · n H ₂ O โดยที่nอยู่ระหว่าง 3 ถึง 4.5 CDHA มีสูตรทั่วไปคือ Ca ₉ (HPO ₄ )(PO ₄ ) ₅ (OH) ^{[ 4 ]}การตกตะกอนจากสารละลายเกลือแมกนีเซียมที่มีความอิ่มตัวเกินปานกลางและเป็นเบสจะทำให้เกิดแมกนีเซียมแคลเซียมฟอสเฟตอสัณฐาน (AMCP) ซึ่งแมกนีเซียมถูกรวมเข้ากับโครงสร้างของ ACP ^{[ 5 ]}

ผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ของ ACP คือเคซีนฟอสโฟเปปไทด์-แคลเซียมฟอสเฟตอสัณฐาน (CPP-ACP) ซึ่งได้มาจากนมวัวมีการจำหน่ายภายใต้ชื่อแบรนด์ต่างๆ เช่น Recaldent และ Tooth Mousse โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ทาลงบนฟันโดยตรง ประโยชน์ทางคลินิกยังไม่ได้รับการพิสูจน์^{[ 6 ]}

พบ ACP ที่เกิดจากกระบวนการทางชีวภาพ ในหูชั้นในของลูกฉลาม น้ำนมของสัตว์เลี้ยงลูกด้วย นมและเคลือบฟันอย่างไรก็ตาม แม้ว่าการมีอยู่ของ ACP ในกระดูกและฟันจะยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ แต่ก็มีหลักฐานว่าสารตั้งต้นอสัณฐานชั่วคราวมีส่วนเกี่ยวข้องกับการพัฒนาของกระดูกและฟัน^{[ 4 ]}เชื่อกันว่า ACP ในน้ำนมวัว (CPP-ACP) ประกอบด้วยนาโนคลัสเตอร์แคลเซียมฟอสเฟตในเปลือกของเคซีนฟอสโฟเปปไทด์ไมเซลล์เคซีน ทั่วไปที่มีรัศมี 100 นาโนเมตรประกอบด้วยโมเลกุลเคซีนประมาณ 10,000 โมเลกุลและนาโนคลัสเตอร์ของ ACP ประมาณ 800 นาโนคลัสเตอร์ แต่ละคลัสเตอร์มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 4.8 นาโนเมตร ความเข้มข้นของแคลเซียมฟอสเฟตในน้ำนมจะสูงกว่าในซีรั่ม แต่แทบจะไม่ก่อตัวเป็นตะกอนของฟอสเฟตที่ไม่ละลายน้ำ^{[ 7 ]}เชื่อกันว่าฟอสโฟเปปไทด์ที่คลี่ออกจะกักเก็บนาโนคลัสเตอร์ ACP ^{[ 8 ]}และสร้างสารประกอบที่เสถียรในของเหลวชีวภาพอื่นๆ เช่นปัสสาวะและซีรั่มในเลือดป้องกันการสะสมของแคลเซียมฟอสเฟตที่ไม่ละลายน้ำและการเกิดแคลซิฟิเคชันของเนื้อเยื่ออ่อน ในห้องปฏิบัติการ ตัวอย่างที่เก็บรักษาไว้ของสูตรเลือดเทียม ซีรั่ม ปัสสาวะ และนม (ซึ่งมีค่า pH ใกล้เคียงกับของเหลวที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ) จะเกิดการตกตะกอนของฟอสเฟตที่ไม่ละลายน้ำ การเติมฟอสโฟเปปไทด์ที่เหมาะสมจะช่วยป้องกันการตกตะกอน^{[ 7 ]}

จากการตรวจสอบองค์ประกอบของแคลเซียมฟอสเฟตอสัณฐานที่ตกตะกอนภายใต้สภาวะต่างๆ Posner และ Betts เสนอในช่วงกลางทศวรรษ 1970 ว่าหน่วยโครงสร้างของ ACP คือคลัสเตอร์ที่เป็นกลาง Ca ^{9 (PO 4 ) 6 [ 4 ]}_การคำนวณ_{สนับสนุน}คำ_{อธิบาย}^{ของคลัสเตอร์}ที่มีไอออน Ca ²⁺ ตรงกลาง ล้อมรอบด้วยแอนไอออนฟอสเฟต PO ₄ ³⁻หกตัว ซึ่งล้อมรอบด้วยไอออนแคลเซียมอีกแปดตัว^{[ 9 ]}คลัสเตอร์ที่ได้นั้นคาดว่าจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 950 pm (0.95 nm) ปัจจุบันโดยทั่วไปเรียกคลัสเตอร์เหล่านี้ว่าคลัสเตอร์ของ Posnerเชื่อกันว่า ACP ที่ตกตะกอนนั้นประกอบด้วยอนุภาคที่มีคลัสเตอร์ของ Posner จำนวนหนึ่งโดยมีน้ำอยู่ในช่องว่างระหว่างกัน ในขณะที่ ACP ที่เคลือบด้วยพลาสมาสเปรย์อาจมีคลัสเตอร์ของ Posner แต่จะไม่มีน้ำอยู่เลย^{[ 4 ]}การศึกษาใหม่เสนอแนวคิดว่าคลัสเตอร์ Posner ทำหน้าที่เป็นคิวบิตประสาท เนื่องจาก³¹ P ที่พันกันมีเวลาผ่อนคลายที่ยาวนานและอยู่ในสมมาตร S ₆แนวคิดเบื้องหลังคือโมเลกุล Posner หลอมรวมและปล่อยไอออนแคลเซียมซึ่งกระตุ้นเซลล์ประสาท^{[ 10 ]}

แคลเซียมฟอสเฟตอสัณฐานร่วมกับเคซีนฟอสโฟเปปไทด์ถูกนำมาใช้ในการรักษาทางทันตกรรมเพื่อรักษาฟันผุระยะเริ่มต้น ACP มีประโยชน์หลักในการเป็นสารอุดฟัน ซึ่งช่วยลดอาการเสียวฟัน การศึกษาแสดงให้เห็นว่ามันสร้างเฟสไฮดรอกซีอะพาไทต์ที่เกิดการคืนแร่ธาตุซึ่งสอดคล้องกับเคลือบฟันตามธรรมชาติ นอกจากนี้ การศึกษาทางคลินิกยังแสดงให้เห็นว่าผู้ป่วยที่ฟอกฟันขาวมีอาการเสียวฟันลดลงหลังการรักษา^{[ 11 ]}เชื่อกันว่า ACP จะเกิดการไฮโดรไลซิสภายใต้อุณหภูมิและค่า pH ทางสรีรวิทยาเพื่อสร้างออกตาแคลเซียมฟอสเฟตเป็นสารตัวกลาง จากนั้นจึงสร้างอะพาไทต์ที่ผิว

ACP ขาดระเบียบเชิงอะตอมแบบคาบระยะยาวของแคลเซียมฟอสเฟต ผลึก รูปแบบการเลี้ยวเบนของ รังสีเอกซ์ นั้น กว้างและกระจายตัวโดยมีค่าสูงสุดที่และไม่มีลักษณะอื่นใดที่แตกต่างไปจากไฮดรอกซีอะพาไทต์ที่ตกผลึกอย่างดี ภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน รูปทรงทางสัณฐานวิทยาของมันแสดงให้เห็นเป็นอนุภาคทรงกลมขนาดเล็กในระดับนาโนเมตรสิบ ในตัวกลางที่เป็นน้ำ ACP สามารถเปลี่ยนเป็นเฟสผลึกได้ง่าย เช่นออกตาแคลเซียมฟอสเฟตและอะพาไทต์เนื่องจากการเติบโตของไมโครคริสตัลไลต์ มีการแสดงให้เห็นว่า ACP มีการนำกระดูกและการย่อยสลายทางชีวภาพ ที่ดี กว่าไตรแคลเซียมฟอสเฟตและไฮดรอกซีอะพาไทต์ในร่างกาย^{[ 12 ]}${\displaystyle 2\theta =25^{\circ }}$

นอกจากนี้ ยังสามารถเพิ่มกิจกรรมของอัลคาไลน์ฟอสฟาเตส ใน เมโซบลาสต์เพิ่มการแพร่กระจายของเซลล์ และส่งเสริมการยึดเกาะของเซลล์ บทบาทเฉพาะของ ACP ในระหว่างการก่อตัวของเนื้อเยื่อที่มีแร่ธาตุ ทำให้เป็นวัสดุที่มีศักยภาพสำหรับการซ่อมแซมและฟื้นฟูเนื้อเยื่อ ACP อาจเป็นสารคืนแร่ธาตุที่มีศักยภาพในการใช้งานทางทันตกรรม คอมโพสิตชีวภาพที่เติม ACP ที่พัฒนาขึ้นใหม่เชื่อว่าเป็นสารต้านการสูญเสียแร่ธาตุ/คืนแร่ธาตุที่มีประสิทธิภาพสำหรับการรักษาและซ่อมแซมโครงสร้างฟัน^{[ 12 ]}

• การคืนแร่ธาตุให้แก่ฟัน

• Mahamid, J.; Aichmayer, B.; Shimoni, E.; Ziblat, R.; Li, C.; Siegel, S.; Paris, O.; Fratzl, P.; Weiner, S.; Addadi, L. (2010). "การทำแผนที่การเปลี่ยนแปลงของแคลเซียมฟอสเฟตอสัณฐานเป็นแร่ธาตุผลึกจากเซลล์ไปยังกระดูกในครีบปลาซีบราฟิช" Proc . Natl. Acad. Sci. USA . 107 (14): 6316– 21. Bibcode : 2010PNAS..107.6316M . doi : 10.1073/pnas.0914218107 . PMC  2851957 . PMID  20308589 .
• Zhao, J.; Liu, Y.; Sun, WB; Zhang, H. (2011). "แคลเซียมฟอสเฟตอสัณฐานและการประยุกต์ใช้ในทันตกรรม" . Chem. Cent. J . 5 : 40. doi : 10.1186/1752-153X-5-40 . PMC  3143077 . PMID  21740535 .
• หมิง เอส. ตุง. "เทคโนโลยี ACP. แคลเซียมฟอสเฟตอสัณฐานที่สร้างน้ำยาเคลือบฟลูออไรด์" (PDF) . สมาคมทันตแพทย์อเมริกัน . เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อ 25 มกราคม 2556