Les phosphates de calcium composent la partie minérale du tissu osseux chez les mammifères. Il existe différents types de phosphate de calcium :
Apatite :
- Hydroxyapatite
- Chloroapatite
- Fluoroapatite
- Phosphate tricalcique (a et b)
Les propriétés chimiques des phosphates de calcium, donc leur comportement en solution, sont directement fonction de leur composition, c’est-à-dire de leur rapport molaire Ca/P.
Les phosphates de calcium les plus couramment utilisés sont l’hydroxyapatite et le phosphate tricalcique.
Procédés
L’hydroxyapatite HAP (Ca10 (PO4)6 (OH)2) et le phosphate tricalcique TCP (Ca3 (PO4 )2) sont obtenus par précipitation en voie aqueuse du nitrate de calcium, d’hydrogénophosphate d'ammonium avec une solution d’ammoniaque. De cette synthèse nait un matériau pâteux qui est ensuite filtré et séché pour obtenir une poudre. Pour la préparation d’HAP, le rapport molaire Ca/P des réactifs est porté à 1,67, alors que pour la préparation du TCP, le rapport molaire est porté à 1,5.
Les céramiques sont mises en forme par les procédés classiques, puis frittées entre 1000°C et 1300°C.
Propriétés
L’HAP et le TCP sont principalement utilisés pour leur biocompatibilité. L’HAP est le phosphate de calcium le moins soluble et le moins résorbable alors que le TCP est parfaitement ostéoconducteur (sert de support à l’ossification puis disparaît progressivement par résorption).
Des matériaux biphasés HAP/TCP ont été développés pour préparer des matériaux dont la résorption et la substitution osseuse sont contrôlées.
Applications
L’hydroxyapatite et le phosphate tricalcique sont exclusivement utilisés dans le secteur biomédical et plus particulièrement dans le domaine de l’implantologie comme revêtements sur implants orthopédiques métalliques mais également comme comblements osseuses, substituts osseux et ciments orthopédiques.