Svrha rada Eksperimentalni kompozitni materijali temeljeni na amorfnom kalcijevom fosfatu (amorphous calcium phosphate – ACP) otpuštaju kalcijeve i fosfatne ione i omogućavaju remineralizaciju tvrdih zubnih tkiva. Po mehaničkim svojstvima i trajnosti zaostaju za komercijalnim kompozitnim materijalima zbog visokog udjela topljivih čestica ACP-a koje nisu silanizirane i ne mogu se povezivati sa smolastom matricom. Dodatkom ojačavajućih silaniziranih punila od barijevog stakla i silike moguće je poboljšati mehanička svojstva, bez negativnog učinka na otpuštanje iona i remineralizirajuća svojstva. Svrha ovog rada bila je ispitati svojstva važna za kliničku primjenjivost ACP-kompozita: stupanj konverzije i njegovu ovisnost o debljini sloja i trajanju svjetlosne aktivacije polimerizacije, svjetlosnu transmisiju i porast temperature tijekom polimerizacije. Dodatno, pomoću impedancijske spektroskopije ispitana su električna svojstva ACP-kompozita koja su omogućila detaljniji uvid u mikrostrukturu materijala. Materijali i postupci Kompozitni materijali pripremljeni su miješanjem smole temeljene na bisfenol-A-etilmetakrilatu te punila sastavljenog od 40% ACP i 10% ojačavajućih punila od barijevog stakla i silike u različitim omjerima. Svi sastojci kompozita pomiješani su u dvostruko asimetričnoj centrifugalnoj miješalici. Stupanj konverzije određen je Ramanovom spektroskopijom na cilindričnim uzorcima promjera 3 mm i visine 6 mm. Ramanovi spektri su prikupljeni neposredno nakon svjetlosne aktivacije polimerizacije tijekom 20 ili 40 s s površine i zatim nakon 24 sata s pet mjernih dubina: površina, 1 mm, 2 mm, 3 mm i 4 mm. Svjetlosna transmisija izmjerena je u vidljivom spektru tijekom svjetlosne aktivacije polimerizacije uzoraka promjera 6 mm i debljine 2 mm u stvarnom vremenu. Temperatura tijekom polimerizacije izmjerena je termočlankom T-tipa u stvarnom vremenu na uzorcima iste geometrije. Električna svojstva izmjerena su impedancijskom spektroskopijom pri fiksnoj frekvenciji od 1 kHz i u frekvencijskom rasponu od 0,05 Hz do 1 MHz tijekom 24 sata. Iz kompleksne impedancije izračunata je električna provodnost, a impedancijski spektri su analizirani modeliranjem ekvivalentnog kruga. Rezultati ACP-kompoziti su postigli visok stupanj konverzije (oko 80%), a učinak ojačavajućih punila na stupanj konverzije bio je zanemariv. Učinkovitost polimerizacije ACP-kompozita u ovisnosti o debljini sloja bila je usporediva onoj kod konvencionalnih kompozita, s dubinom polimerizacije od 2-3 mm. Porast temperature tijekom svjetlosne aktivacije polimerizacije ACP-kompozita u rasponu je vrijednosti izmjerenih kod komercijalnih kompozita. Svjetlosna transmisija ACP-kompozita bila je također u rasponu konvencionalnih kompozita. Mjerenja svjetlosne transmisije u stvarnom vremenu omogućila su prikupljanje korisnih informacija o kinetici polimerizacije. ACP-kompoziti su pokazali drukčiju kinetiku polimerizacije od konvencionalnih materijala koji sadržavaju samo ojačavajuća punila, s mogućim posljedicama na razvoj polimerizacijskog skupljanja i strukturu polimerne mreže. Demonstrirana je primjenjivost impedancijske spektroskopije kao vrijednog alata za ispitivanje različitih svojstava ACP-kompozita. Pomoću promjene električnih svojstava tijekom polimerizacije opisana je kinetika polimerizacije, a rezultati su dobro korelirali s vrijednostima stupnja konverzije izmjerenim Ramanovom spektroskopijom. Kinetički parametri dobiveni mjerenjem električnih svojstava pokazali su dobru korelaciju sa svjetlosnom transmisijom. Mjerenja impedancije su se pokazala korisnim za kvantifikaciju količine vode unesene ACP-punilima u kompozitni materijal. Zaključak Istraživana svojstva eksperimentalnih ACP-kompozita (stupanj konverzije, dubina polimerizacije, svjetlosna transmisija, porast temperature tijekom polimerizacije) povoljna su za njihovu potencijalnu kliničku primjenu. Daljnjim istraživanjima potrebno je poboljšati mehanička svojstva kako bi se ACP-kompoziti mogli koristiti kao restaurativni materijali.