Modellizzazione ab initio dell’interazione tra biomolecole e le superfici di idrossiapatite

L’ idrossiapatite [HA, Ca10(PO4)6(OH)2] è il costituente principale della fase minerale nei denti e nelle ossa dei mammiferi ed è largamente impiegata come biomateriale protesico. Tuttavia, i meccanismi di interazione tra l’idrossiapatite e le biomolecole sono ancora oggetto di studi sperimentali (NMR allo stato solido, spettroscopia IR, microscopia e atri), ma recentemente anche teorici (meccanica e dinamica molecolare per grandi quantità di molecole alla superficie o metodi quanto-meccanici per informazioni più quantitative a livello molecolare). In questo lavoro sono presentate simulazioni periodiche dei processi di adsorbimento di diverse molecole su due delle facce più studiate di HA, la (001) e la (010), condotte con il programma quanto-meccanico CRYSTAL06 (funzionale ibrido B3LYP e funzioni base gaussiane). Sono state caratterizzate le proprietà elettroniche e vibrazionali dei due modelli di superfici tal quali e in interazione con H2O, CO, HCOOH e con gli amminoacidi glicina (Figura 1), serina, acido glutammico, glutammina e lisina.