Gli autori non hanno nessun ringraziamenti.

Raccolta dei denti utilizzati in questo esperimento è stato effettuato in conformità con le linee guida del Comitato di etica medica regionale.
1. prelievo e preparazione del campione
<ol><li>Raccogliere 24 molari umani estratti audio (pre) da studi dentistici e spennellare con pomice in un manipolo a bassa velocità per un ambiente pulito (senza detriti, non resti gengivali) e dente liscio in superficie e infine sciacquare per 15 s sotto acqua corrente.</li>
	<li>Incorporare i campioni per farli stare nei recessi (12 x 15 x 27,5 mm) del cilindro del dispositivo.<ol>
<li>Sciogliere il composto di impressione (uno stick di 113 g) su una piastra calda (50 ° C) per circa 10 min e immergere la parte occlusale del molare nella sostanza fusa, che copre la superficie occlusale. Capovolgere il molare su un vetrino da microscopio e premere verso il basso fino a quando tutti i consigli di tazza toccare il vetro e aspettare ± 30 s fino a quando il composto di impressione si è raffreddata e set di fissaggio del dente.</li>
		<li>Utilizzare una siringa per versare 10 mL di miscela di polimetilmetacrilato (PMMA) in uno stampo in silicone con dimensioni di 12 mm x 15 mm x 27,5 mm. Mix PMMA in una cappa interne (polimero di 13 g di rapporto: monomero di 10 mL) per circa 25 s utilizzando una spatola. Lasciare riposare per 15 s modo che eventuali bolle d'aria può sfuggire prima di utilizzare.</li>
		<li>Capovolgere il vetrino da microscopio e sospendere il molare nello stampo di silicone riempito con PMMA. Premere lo scivolo verso il basso fino a toccare lo stampo. La fase di colata dura circa 1,5 min a temperatura ambiente.</li>
		<li>Dopo l'impostazione di PMMA a temperatura ambiente e 1.000 hPa per 20 min, rimuovere il vetrino da microscopio e rimuovere il dente incorporato dallo stampo di silicone.</li>
		<li>Misurare l'altezza totale del molare incorporato e regolare l'altezza a esattamente 27,3 mm rimuovendo in modo incrementale il PMMA curata dal basso con una fresatrice con una fresa di 16 mm.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. preparare la soluzione di demineralizzazione
<ol><li>Aggiungere 0,1 M acido lattico (50 g), 1,5 mM CaCl2 (1,103 g), 0,9 mM KH2PO4 (0,612 g), cloramina di 1% 10 mL, 0,5 ppm F (2,5 mL di 1.000 ppm soluzione Fluorid Standard) a 4.900 mL di acqua deionizzata in un piatto di agitazione.</li>
	<li>Titolare con 10 M di KOH (± 50 mL) a pH 4.8 con elettrodi di vetro calibrato.</li>
</ol>3. montaggio del campione e le impostazioni dello sfregamento del computer & Roll (Figura 1)
<ol><li>Rimuovere il cilindro dal contenitore e 24 esemplari nei recessi nel cilindro del Rub & Roll.</li>
	<li>Per regolare la forza di carico, regolare la sporgenza dell'esemplare dal cilindro inserendo uno spessore nella vaschetta sotto il campione. Per non utilizzare carico (0 N) di 8 esemplari, senza spessore e per 30 N (8 esemplari) e 50 N (8 esemplari), utilizzare uno spessore di 1 mm e 1,5 mm, rispettivamente.</li>
	<li>Montare le 2 parti del cilindro e fissarlo con un bullone M6 e posizionare il cilindro nel contenitore.</li>
	<li>Riempire il contenitore con 500 mL di soluzione di demineralizzazione.</li>
	<li>Introdurre la barretta di caricamento: un tubo in PVC (durezza 73 Shore A) con un diametro esterno di 14 mm e un diametro interno 10 mm con un inserto di un acciaio inossidabile 316 rod (130-150 di durezza HB) con un diametro di 9 mm.</li>
	<li>Impostare la velocità di rotazione a 20 giri/min, per simulare clinico frequenza da masticare e lasciare che il dispositivo esegue ininterrottamente.</li>
	<li>Durante l'esperimento, sostituire la soluzione di demineralizzazione e tubo in PVC e controllare il pH con un elettrodo di vetro calibrato due volte a settimana.</li>
	<li>Dopo 3 mesi (corrispondenti a circa 1.500.000 cicli) Scollegare la bombola dal contenitore e togliere il campione di smontaggio 2 parti del cilindro e conservare il campione in acqua deionizzata. Nota: Tutti i campioni vengono analizzati prima e dopo il carico nel Rub & Roll, utilizzando un profilometro senza contatto.</li>
</ol>4. Profilometric scansione, l'analisi e sottrazione
<ol><li>Generare una misurazione topografica del campione utilizzando un profilometro.</li>
	<li>Accendere attrezzature: computer, modulo PSU e regolatore del sensore. Posizionare il sensore appropriato e fissarlo con la vite a testa zigrinata. Quindi, inserire con cautela la fibra ottica nel controller sensore.</li>
	<li>Selezionare il sensore corretto sul controller sensore. Il controller sensore mostrerà 4 opzioni (F1 - F4). Premere F4 due volte e il menu sensore confocale viene visualizzato.<ol>
<li>Premere F3 (scelta del sensore) e scorrere fino a 2-10.000 µm. Select (10 mm) e premere F4. Premere F1 e scegliere F4 (Sì) per salvare le impostazioni in EEPROM. Selezionare l'intensità del LED e girare sulla posizione "± 9" e premere F4 - F2 - F4 prendendo un riferimento"oscuro" del sensore.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Aprire il software e scegliere l'opzione "connettersi" al dispositivo. Essere consapevoli del fatto che la tabella di misurazione si sposterà automaticamente la ricerca di "posizione iniziale". Schermata iniziale viene visualizzata sul display. Premere strumenti nella barra dei menu seguita da selezione sensore e scegli sensore S29 | 10 - 10.000 µm.<ol>
<li>Premere strumenti nella barra dei menu seguita dalla frequenza di campionamento e scegliere 300 Hz. Premere strumenti nella barra dei menu seguita dal sensore di velocità e scegliere 0 - 100%.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Selezionare scansione nella barra dei menu. Quindi selezionare chiave spostare fase. Premere l'area gialla al centro dello schermo per spostare la tabella di misurazione al centro.</li>
	<li>Posizionare il campione al centro del tavolo misura, seguite impostando l'altezza corretta all'interno della gamma del sensore. Posizionare il sensore sopra l'area di interesse dell'esemplare e regolare la distanza del sensore in modo che l'area completa del campione da sottoporre a scansione si trova all'interno della gamma di messa a fuoco del sensore. Il controller sensore indica se l'altezza è all'interno della gamma del sensore mostrando una zona verde all'altezza di dati in tempo reale.</li>
	<li>Scegliere impostazioni. Impostare la media 2, per assicurare ogni punto di dati registrati è la media di 2 misurazioni. Questo rallenta la velocità di scansione, ma aumentare la qualità della scansione. Dopo aver terminato le impostazioni premere OK per tornare alla configurazione di scansione principale.</li>
	<li>Posizionare il fascio di sensore nell'angolo superiore sinistro dell'esemplare. Impostare l'area di scansione totale 15 mm x 12 mm con una dimensione di passaggio in X e Y direzione di 40 µm (0,04 mm), il numero di passaggi in X = 375 e Y = 300. Ancora una volta, piccoli passi aumenterà la risoluzione di scansione, ma anche tempo di scansione. Premere scansione ora per avviare la scansione.</li>
	<li>Quando la scansione è terminata dopo circa 10 minuti, è possibile selezionare File nella barra dei menu, seguita scegliendo Salva con nome. Le scansioni sono standardizzate in modo tale che le scale sono sempre gli stessi livelli.</li>
	<li>Selezionare File nella barra dei menu, seguita scegliendo Apri file. Selezionare deformazione nella barra dei menu. Applicare un filtro di distorsione di 1 per eliminare il rumore della tabella e il sensore di scansione. Selezionare massima scegliere nella barra dei menu e trovare il punto più alto sul molare.</li>
	<li>Selezionare gli strumenti nella barra dei menu, seguita scegliendo opzione-scala per la configurazione di scansione. Nella configurazione di scansione, è necessario impostare l'offset nel calcolata dal punto più alto valore di Z (misurata in 4,10) - 3500 mm. Impostare l'intervallo in manuale, da 0 a 3,6 mm e premere OK.</li>
	<li>Selezionare Area di carico nella barra dei menu per azzerare la bilancia. Selezionare File nella barra dei menu, seguita scegliendo Salva con nome.</li>
	<li>Sottrarre scansioni ripresa in due momenti diversi nel tempo.<ol>
<li>Selezionare Apri nella barra dei menu del software. Individuare la scansione originale e il file di scansione modificate nella directory, selezionare il file e premere OK. Verrà visualizzata la schermata di opzioni, scegliere l'opzione di livellamento: manuale di livellamento opzione; e nella compensazione offset rispettivamente le opzioni, applica a originale e applica a modificate.</li>
		<li>Selezionare finestra nella barra dei menu, l'opzione Crea vista e, infine, l'opzione Croce vista in sezione.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Selezionare la superficie modificata e muovere la superficie modificata sulla superficie originale in orizzontale e verticale in direzione Z (altezza) tenendo premuto il tasto CTRL e premere il tasto freccia sinistra e destra per la direzione orizzontale; tenendo il tasto CTRL e premere su e giù chiave di freccia per la direzione verticale; tenendo il tasto MAIUSC e premere freccia su e giù chiave per direzione Z in modo tale che il volume sottratto e l'altezza indicata nella visualizzazione della differenza sono più bassi possibile.</li>
	<li>Selezionare il File nella barra dei menu, seguita scegliendo Salva con nome Output viene letto come perdita di volume medio e perdita di altezza media.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Anderson, K., Throckmorton, G. S., Buschang, P. H., Hayasaki, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+bolus+hardness+on+masticatory+kinematics.">The effects of bolus hardness on masticatory kinematics.</a> J Oral Rehabil. 29, 689-696 (2002).</li><li>Koolstra, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamics+of+the+human+masticatory+system.">Dynamics of the human masticatory system.</a> Crit Rev Oral Biol M. 13 (4), 366-376 (2002).</li><li>Lepley, C. R., Throckmorton, G. S., Ceen, R. F., Buschang, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relative+contributions+of+occlusion,+maximum+bite+force,+and+chewing+cycle+kinematics+to+masticatory+performance.">Relative contributions of occlusion, maximum bite force, and chewing cycle kinematics to masticatory performance.</a> Am J Orthod Dentofac. 13, 606-613 (2011).</li><li>Lee, A., He, H., Lyons, K., Swain, M. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tooth+wear+and+wear+investigations+in+dentistry.">Tooth wear and wear investigations in dentistry.</a> J Oral Rehabil. 39, 217-225 (2012).</li><li>Lussi, A., Megert, B., Shellis, R. P., Wang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+the+erosive+effect+of+different+dietary+substances+and+medications.">Analysis of the erosive effect of different dietary substances and medications.</a> Br J Nutr. 107, 252-262 (2012).</li><li>Vieira, A., Overweg, E., Ruben, J. L., Huysmans, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toothbrush+abrasion,+simulated+tongue+friction+and+attrition+of+eroded+bovine+enamel+in+vitro.">Toothbrush abrasion, simulated tongue friction and attrition of eroded bovine enamel in vitro.</a> J Dent. 34 (5), 336-342 (2006).</li><li>Heintze, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+to+qualify+and+validate+wear+simulation+devices+and+methods.">How to qualify and validate wear simulation devices and methods.</a> Dent Mater. 22, 712-734 (2006).</li><li>Lambrechts, P., Dibbles, E., van Landuyt, K., Peumans, M., van Meerbeek, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+to+simulate+wear?+Overview+of+existing+methods.">How to simulate wear? Overview of existing methods.</a> Dent Mater. 22, 693-701 (2006).</li><li>Ruben, J. L., Roeters, F. J. M., Montagner, A. F., Huysmans, M. C. D. N. J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+multifunctional+device+to+simulate+oral+ageing:+the+"Rub&amp;Roll".">A multifunctional device to simulate oral ageing: the "Rub&amp;Roll".</a> J Mech Behav Biomed Mater. 30, 75-82 (2014).</li><li>Xu, W. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+of+the+human+masticatory+system+and+masticatory+robotics.">Review of the human masticatory system and masticatory robotics.</a> Mech Mach Theory. 43, 1353-1375 (2008).</li><li>Abrahamsen, T. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+worn+dentition+pathognomonic+patterns+of+abrasion+and+erosion.">The worn dentition pathognomonic patterns of abrasion and erosion.</a> Int Dent J. 55, 268-276 (2005).</li><li>Khan, F., Young, W. G., Law, V., Priest, J., Daley, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cupped+lesions+of+early+onset+dental+erosion+in+young+southeast+Queensland+adults.">Cupped lesions of early onset dental erosion in young southeast Queensland adults.</a> Aust Dent J. 46, 100-107 (2001).</li><li>Montagner, A. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bonding+Efficacy+and+Fracture+Pattern+of+Adhesives+Submitted+to+Mechanical+Aging+with+the+Rub&amp;Roll+Device.">Bonding Efficacy and Fracture Pattern of Adhesives Submitted to Mechanical Aging with the Rub&amp;Roll Device.</a> J Adhes Dent. 19, 59-68 (2017).</li><li>Martinez Choy, S. E., Lenz, J., Schweizerhof, K., Schmitter, M., Schindler, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Realistic+kinetic+loading+of+the+jaw+system+during+single+chewing+cycles:+a+finite+element+study.">Realistic kinetic loading of the jaw system during single chewing cycles: a finite element study.</a> J Oral Rehabil. 44, 375-384 (2017).</li></ol>

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

La domanda presentata qui dà una buona impressione della rilevanza clinica del Rub & Roll. La morfologia occlusale che è stata creata nell'esperimento con il più alto livello di caricamento è molto simile alla presentazione clinica del dente erosivo usura (Figura 5)11,12.
La versatilità del set up si trova prima di tutto con le soluzioni utilizzate. Nel modello più semplice, acqua può essere utilizz...

Cavità orale potrebbe essere considerata un ambiente aspro: umidità, sbalzi di temperatura a causa di assunzione di cibi caldi e freddi e carico meccanico con alcuni dei più forti muscoli nel corpo umano. Denti, tuttavia, sono eminentemente attrezzati per resistere a queste sfide. Lo smalto è molto duro, e la dentina sotto impedisce lo smalto relativamente fragile di fratturazione. La componente minerale di entrambi i materiali, l'idrossiapatite è di solubilità molto bassa e in equilibrio con la saliva supersatura. Masticare, bere e levigatura dei denti occasionali si tradurrà in usura di dente fisiologica durante un corso della vita1,2,3. Le sfide estreme, come il bruxismo o abituale masticando oggetti estranei, possono portare a un'eccessiva usura. Recentemente, è stato riconosciuto il ruolo di erosione nell'accelerare l'usura meccanica dentale. Erosione del dente è stato estesamente studiato in vitro, ma i modelli utilizzati sono stati generalmente semplici e fattori meccanici in gran parte sono stati ignorati. L'interazione clinica tra processi di usura meccanica e chimica, pertanto, non è pienamente compreso4.
Molti in vitro erosione e usura corrosiva studi hanno utilizzato acido semplice immersione del piatto lucido smalto o campioni di dentina, con perdita di durezza o profilometria come la misurazione approccio5. L'introduzione di un componente abrasivo solitamente ha coinvolto dente spazzolatura azione, o a volte la lingua o smalto cuspide scorrevole contatti6. Tali studi hanno mostrato che smalto erosione risultati in uno strato superficiale ammorbidito, che è facilmente raspato. Superfici piane sono solitamente necessari perché il dispositivo di carico meccanico non può gestire superfici irregolari, e le tecniche di misurazione per superfici irregolari sono anche più complicate. Tuttavia, l'usura di dente erosivo negli adolescenti è visto su cuspidi occlusali e abrasione di masticare il cibo dovrebbe essere il fattore meccanico più rilevante nell'usura corrosiva occlusale. La macchina ideale usura orale che riproduce l'ambiente orale in tutti i dettagli non esiste, e maggior parte dei modelli in vitro non consentirà naturali superfici occlusali dei denti per essere entrambi esposti o misurato7,8.
Il nostro laboratorio ha recentemente introdotto un nuovo dispositivo, che è conforme a molte delle specifiche tecniche di Heintze7 e tolleranze dei modelli di simulazione di usura orale, e che consente all'utente di eseguire studi di usura e caricamento separatamente o simultaneamente un ambiente corrosivo e/o abrasivo. Il nuovo dispositivo (Rub & Roll) è costituito da una macchina agitazione e un contenitore (Figura 1a). Nel contenitore, può essere montato un cilindro con esemplari. Tra il cilindro e la parete interna del contenitore una delle canne da più vengono inseriti (Figura 1b). Avviando il motore agitazione, l'asta ruota sopra gli esemplari nel cilindro (Figura 1C). Utilizzo di shim, forze differenti possono essere applicate sugli esemplari. Per una descrizione completa della progettazione, costruzione, meccanismo di funzionamento e caratteristiche del dispositivo consultare il paper introducendo e discutendo il dispositivo9. Il dispositivo è robusto, non tecnicamente impegnative e possibile applicare carichi a 32 esemplari contemporaneamente. La forza antagonista si muove sopra la superficie del campione mantenendo il contatto liscio, continuo, che è paragonabile al normale masticazione10. Qui vi presentiamo un'applicazione per usura corrosiva modello delle superfici occlusali dei denti naturali, e dimostriamo che la rilevanza clinica e la versatilità del metodo.

<table><tbody><tr><td>Low speed handpiece</td><td>KAVO, Leutkirch imm Allgau, Germany</td><td></td><td>Dental equipment</td></tr><tr><td>Brush for handpiece</td><td>KAVO, Leutkirch imm Allgau, Germany</td><td></td><td>Dental equipment</td></tr><tr><td>Pumish</td><td></td><td></td><td>Dental equipment</td></tr><tr><td>Human third molars</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Impression compound green</td><td>Kerr, Bioggio, Switzerland</td><td>Art.nr. 00444</td><td></td></tr><tr><td>Microscope slide</td><td>Menzel, Braunschweig, Germany</td><td></td><td>76 x 26 mm</td></tr><tr><td>Autoplast Cold curing denture base material</td><td>Candulor, Wangen, Switzerland</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Silicone mold with inside dimensions of 12 x 15 x 27.5</td><td>3M Espe Neuss, Germany</td><td>Express STD</td><td></td></tr><tr><td>Pressure vessel</td><td>Al Dente, Meckenbeuren, Germany</td><td>581-009-024/25</td><td></td></tr><tr><td>Milling cutter &amp;oslash;16mm</td><td>Format, Germany</td><td>HSSCo8 nr. 21691600</td><td></td></tr><tr><td>Milling machine</td><td>Weiss Machine Tools</td><td>WMD 20 LV</td><td></td></tr><tr><td>Rub&amp;amp;Roll</td><td>UMCN , Nijmegen The Netherlands</td><td></td><td>Technical workshop</td></tr><tr><td>Rub&amp;amp;Roll container</td><td>UMCN , Nijmegen The Netherlands</td><td></td><td>Technical workshop</td></tr><tr><td>Rub&amp;amp;Roll cylinder sample holder</td><td>UMCN , Nijmegen The Netherlands</td><td></td><td>Technical workshop</td></tr><tr><td>Rub&amp;amp;Roll motor</td><td>UMCN , Nijmegen The Netherlands</td><td></td><td>Technical workshop</td></tr><tr><td>Shim: Silicone plate massive 1 mm/ 1,5mm, 60 &amp;plusmn; 5&amp;deg; Shore A, red</td><td>Peter van den Berg afdichtingstechniek, Barendrecht</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Lactid acid extra pure 88%</td><td>Boom, The Netherlands</td><td>CAS nummer: 79-33-4</td><td></td></tr><tr><td>Calcium Chloride dihydrate CaCL&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; .2H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td><td>Merck, Darmstadt, Germany</td><td>CAS nummer: 10043-52-4</td><td></td></tr><tr><td>Pottassium dihydrogen Phosphate KH&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;PO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;</td><td>Merck, Darmstadt, Germany</td><td>CAS nummer: 7778-77-0</td><td></td></tr><tr><td>Chloramine T (sodium salt) trihydrate for synthesis CH&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;C&lt;sub&gt;6&lt;/sub&gt;H&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;SO&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;NClNa&amp;middot;3H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td><td>Merck, Darmstadt, Germany</td><td>CAS nummer: 7080-50-4</td><td></td></tr><tr><td>Natriumfluoride standard solution 1000mg/L F Certipur</td><td>Merck, Darmstadt, Germany</td><td>CAS nummer: 7681-49-4</td><td></td></tr><tr><td>Deionized water</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kaliumhydroxide, pellets EMSURE analytical reagent KOH</td><td>Merck, Darmstadt, Germany</td><td>CAS nummer: 1310-58-3</td><td></td></tr><tr><td>PVC tube(Hardness73 Shore A)outer diameter 14mm inner diameter 10mm</td><td>DEUTSCH &amp;amp; NEUMANN, Germany</td><td>Art.nr. 3501014</td><td></td></tr><tr><td>Insert of a stainless steel 316 (Hardness 130&amp;ndash;150 HB) diameter 9mm</td><td>UMCN , Nijmegen The Netherlands</td><td></td><td>Technical workshop</td></tr><tr><td>pH glass electrode</td><td>WTW, Weilheim, Germany</td><td>Sentix 61 103640</td><td></td></tr><tr><td>Non contact Profilometer Proscan 2100</td><td>Scantron Industrial Products Ltd, Taunton, UK</td><td></td><td>http://www.scantronltd.co.uk</td></tr><tr><td>Software version Proscan 2100 2.1.1.15A+ Sensor S29 / 10-10000 microns</td><td>Scantron Industrial Products Ltd, Taunton, UK</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Software version Proform</td><td>Scantron Industrial Products Ltd, Taunton, UK</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stereomicroscope Leica</td><td>www.leica-microsystems.com</td><td>M50</td><td></td></tr><tr><td>Photocamera Canon</td><td>Canon Japan</td><td>EOS 50D</td><td></td></tr><tr><td>Syringe</td><td>BD Plastipak, Spain</td><td>20 ml.</td><td></td></tr><tr><td>Hotplate</td><td>Schott instruments Mainz</td><td>SLK1</td><td></td></tr><tr><td>Silone impression material (Vinyl Polysiloxane Expres)</td><td>3M Espe , USA</td><td>Regular</td><td></td></tr><tr><td>Stirring Plate</td><td>IKA Werke, Germany</td><td>KMO2 Basic</td><td></td></tr></tbody></table>

mimicking and measuring occlusal erosive tooth wear with the "rub&amp;roll" and non-contact profilometry

Masticare, bere e levigatura dei denti occasionali si tradurrà in usura di dente fisiologica durante tutta la vita. Le sfide estreme, come il bruxismo o abituale masticando oggetti estranei, possono portare a un'eccessiva usura. Recentemente, è stato riconosciuto il ruolo di erosione nell'accelerare l'usura meccanica dentale, ma l'interazione tra processi di usura meccanica e chimica non è stato studiato estesamente. Il nostro laboratorio ha recentemente introdotto un dispositivo di simulazione di usura orale novello, il Rub & Roll, che consente all'utente di eseguire usura e caricamento studi separatamente o simultaneamente in un ambiente corrosivo e/o abrasivo. Questo manoscritto descrive un'applicazione del dispositivo: il carico combinato di meccanico e corrosivo di molari umani estratti (pre) in un movimento di masticazione simulato, con un'applicazione controllata di forza, velocità, fluido e tempo e l'applicazione di Profilometria senza contatto a visualizzare e misurare il risultante modello di usura. La morfologia occlusale che è stata creata nell'esperimento con il più alto livello di caricamento è molto simile alla presentazione clinica di usura corrosiva.

Abbiamo esposto i denti molari umani (n = 8 per gruppo) a una soluzione acquosa acida a pH 4.8 nel Rub & Roll, per 3 mesi. Ciò corrisponde ad un tempo di funzionamento clinico di circa 6 anni. Il carico meccanico applicato era: senza carico (0 N), N 30, o 50 N.
Perdita di altezza della superficie occlusale per i tre gruppi media era: 76 ± 20 µm per 0 N; 161 ± 40 µm per 30 N; e 266 µm ± 101 per 50 N (F...

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Mimicking and Measuring Occlusal Erosive Tooth Wear with the "Rub&Roll" and Non-contact Profilometry

Il Rub & Roll può imitare il ciclo masticatorio, permettendo la variazione della forza di masticare, distanza di scorrimento, masticare velocità, numero di cicli e la frequenza e con una combinazione di sfide corrosive e abrasive può risultare in una simulazione complessa dell'invecchiamento orale.

Che imita occlusale dente erosivo di misura con il "Rub &amp; Roll" e usura senza contatto profilometria

Chewing, drinking, and occasional tooth grinding will result in physiological tooth wear during a lifetime. Extreme challenges, such as bruxism or ...

mimicking-measuring-occlusal-erosive-tooth-wear-with-rub-roll-non

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Mimicking and Measuring Occlusal Erosive Tooth Wear with the "Rub&amp;Roll" and Non-contact Profilometry

12.1K Views.  Radboud University Medical Center. Il Rub & Roll può imitare il ciclo masticatorio, permettendo la variazione della forza di masticare, distanza di scorrimento, masticare velocità, numero di cicli e la frequenza e con una combinazione di sfide corrosive e abrasive può risultare in una simulazione complessa dell'invecchiamento orale.

Video: Mimicking and Measuring Occlusal Erosive Tooth Wear with the "Rub&Roll" and Non-contact Profilometry

Gold Nanostar Synthesis with a Silver Seed Mediated Growth Method

The physical, chemical and optical properties of nano-scale colloids depend on their material composition, size and shape 1-5. There is a great interest in using nano-colloids for photo-thermal ablation, drug delivery and many other biomedical applications 6. Gold is particularly used because of its low toxicity 7-9. A property of metal nano-colloids is that they can have a strong surface plasmon resonance 10. The peak of the surface plasmon resonance mode depends on the structure and composition of the metal nano-colloids. Since the surface plasmon resonance mode is stimulated with light there is a need to have the peak absorbance in the near infrared where biological tissue transmissivity is maximal 11, 12.
We present a method to synthesize star shaped colloidal gold, also known as star shaped nanoparticles 13-15 or nanostars 16. This method is based on a solution containing silver seeds that are used as the nucleating agent for anisotropic growth of gold colloids 17-22. Scanning electron microscopy (SEM) analysis of the resulting gold colloid showed that 70 % of the nanostructures were nanostars. The other 30 % of the particles were amorphous clusters of decahedra and rhomboids. The absorbance peak of the nanostars was detected to be in the near infrared (840 nm). Thus, our method produces gold nanostars suitable for biomedical applications, particularly for photo-thermal ablation.

We synthesized star shaped gold nanostars using a silver seed mediated growth method. The diameter of the nanostars ranges from 200 to 300 nm and the number of tips vary from 7 to 10. The nanoparticles have a broad surface plasmon resonance mode centered in the near infrared.

Sintesi Nanostar oro con un metodo d&#39;argento crescita Seed Mediated

The physical, chemical and optical properties of nano-scale colloids depend on their material composition, size and shape 1-5. There is a great interest ...

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Non-contact, Label-free Monitoring of Cells and Extracellular Matrix using Raman Spectroscopy

Non-destructive, non-contact and label-free technologies to monitor cell and tissue cultures are needed in the field of biomedical research.1-5 However, currently available routine methods require processing steps and alter sample integrity. Raman spectroscopy is a fast method that enables the measurement of biological samples without the need for further processing steps. This laser-based technology detects the inelastic scattering of monochromatic light.6 As every chemical vibration is assigned to a specific Raman band (wavenumber in cm-1), each biological sample features a typical spectral pattern due to their inherent biochemical composition.7-9 Within Raman spectra, the peak intensities correlate with the amount of the present molecular bonds.1 Similarities and differences of the spectral data sets can be detected by employing a multivariate analysis (e.g. principal component analysis (PCA)).10
Here, we perform Raman spectroscopy of living cells and native tissues. Cells are either seeded on glass bottom dishes or kept in suspension under normal cell culture conditions (37 &deg;C, 5% CO2) before measurement. Native tissues are dissected and stored in phosphate buffered saline (PBS) at 4 &deg;C prior measurements. Depending on our experimental set up, we then either focused on the cell nucleus or extracellular matrix (ECM) proteins such as elastin and collagen. For all studies, a minimum of 30 cells or 30 random points of interest within the ECM are measured. Data processing steps included background subtraction and normalization.

Raman spectroscopy is a suitable technique for the non-contact, label-free analysis of living cells, tissue-engineered constructs and native tissues. Source-specific spectral fingerprints can be generated and analyzed using multivariate analysis.

Senza contatto, Label-free monitoraggio delle cellule e matrice extracellulare mediante Spettroscopia Raman

Non-destructive, non-contact and label-free technologies to monitor cell and tissue cultures are needed in the field of biomedical research.1-5 However, ...

Experiments on Ultrasonic Lubrication Using a Piezoelectrically-assisted Tribometer and Optical Profilometer

Friction and wear are detrimental to engineered systems. Ultrasonic lubrication is achieved when the interface between two sliding surfaces is vibrated at a frequency above the acoustic range (20 kHz). As a solid-state technology, ultrasonic lubrication can be used where conventional lubricants are unfeasible or undesirable. Further, ultrasonic lubrication allows for electrical modulation of the effective friction coefficient between two sliding surfaces. This property enables adaptive systems that modify their frictional state and associated dynamic response as the operating conditions change. Surface wear can also be reduced through ultrasonic lubrication. We developed a protocol to investigate the dependence of friction force reduction and wear reduction on the linear sliding velocity between ultrasonically lubricated surfaces. A pin-on-disc tribometer was built which differs from commercial units in that a piezoelectric stack is used to vibrate the pin at 22 kHz normal to the rotating disc surface. Friction and wear metrics including effective friction force, volume loss, and surface roughness are measured without and with ultrasonic vibrations at a constant pressure of 1 to 4 MPa and three different sliding velocities: 20.3, 40.6, and 87 mm/sec. An optical profilometer is utilized to characterize the wear surfaces. The effective friction force is reduced by 62% at 20.3 mm/sec. Consistently with existing theories for ultrasonic lubrication, the percent reduction in friction force diminishes with increasing speed, down to 29% friction force reduction at 87 mm/sec. Wear reduction remains essentially constant (49%) at the three speeds considered.

We present a protocol for using a piezoelectrically-assisted tribometer and optical profilometer to investigate the dependence of ultrasonic wear and friction reduction on linear velocity, contact pressure, and surface properties.

Esperimenti su ultrasuoni lubrificazione Utilizzando un tribometro piezoelettrico-assistita e Profilometro ottico

Friction and wear are detrimental to engineered systems. Ultrasonic lubrication is achieved when the interface between two sliding surfaces is vibrated at ...

Ingegneria

Bridging the Bio-Electronic Interface with Biofabrication

Advancements in lab-on-a-chip technology promise to revolutionize both research and medicine through lower costs, better sensitivity, portability, and higher throughput. The incorporation of biological components onto biological microelectromechanical systems (bioMEMS) has shown great potential for achieving these goals. Microfabricated electronic chips allow for micrometer-scale features as well as an electrical connection for sensing and actuation. Functional biological components give the system the capacity for specific detection of analytes, enzymatic functions, and whole-cell capabilities. Standard microfabrication processes and bio-analytical techniques have been successfully utilized for decades in the computer and biological industries, respectively. Their combination and interfacing in a lab-on-a-chip environment, however, brings forth new challenges. There is a call for techniques that can build an interface between the electrode and biological component that is mild and is easy to fabricate and pattern.
Biofabrication, described here, is one such approach that has shown great promise for its easy-to-assemble incorporation of biological components with versatility in the on-chip functions that are enabled. Biofabrication uses biological materials and biological mechanisms (self-assembly, enzymatic assembly) for bottom-up hierarchical assembly. While our labs have demonstrated these concepts in many formats 1,2,3, here we demonstrate the assembly process based on electrodeposition followed by multiple applications of signal-based interactions. The assembly process consists of the electrodeposition of biocompatible stimuli-responsive polymer films on electrodes and their subsequent functionalization with biological components such as DNA, enzymes, or live cells 4,5. Electrodeposition takes advantage of the pH gradient created at the surface of a biased electrode from the electrolysis of water 6,7,. Chitosan and alginate are stimuli-responsive biological polymers that can be triggered to self-assemble into hydrogel films in response to imposed electrical signals 8. The thickness of these hydrogels is determined by the extent to which the pH gradient extends from the electrode. This can be modified using varying current densities and deposition times 6,7. This protocol will describe how chitosan films are deposited and functionalized by covalently attaching biological components to the abundant primary amine groups present on the film through either enzymatic or electrochemical methods 9,10. Alginate films and their entrapment of live cells will also be addressed 11. Finally, the utility of biofabrication is demonstrated through examples of signal-based interaction, including chemical-to-electrical, cell-to-cell, and also enzyme-to-cell signal transmission. 
Both the electrodeposition and functionalization can be performed under near-physiological conditions without the need for reagents and thus spare labile biological components from harsh conditions. Additionally, both chitosan and alginate have long been used for biologically-relevant purposes 12,13. Overall, biofabrication, a rapid technique that can be simply performed on a benchtop, can be used for creating micron scale patterns of functional biological components on electrodes and can be used for a variety of lab-on-a-chip applications.

This article describes a biofabrication approach: deposition of stimuli-responsive polysaccharides in the presence of biased electrodes to create biocompatible films which can be functionalized with cells or proteins. We demonstrate a bench-top strategy for the generation of the films as well as their basic uses for creating interactive biofunctionalized surfaces for lab-on-a-chip applications.

Colmare il Bio-Electronic Interface con Biofabrication

Advancements in lab-on-a-chip technology promise to revolutionize both research and medicine through lower costs, better sensitivity, portability, and ...

Creating Adhesive and Soluble Gradients for Imaging Cell Migration with Fluorescence Microscopy

Cells can sense and migrate towards higher concentrations of adhesive cues such as the glycoproteins of the extracellular matrix and soluble cues such as growth factors. Here, we outline a method to create opposing gradients of adhesive and soluble cues in a microfluidic chamber, which is compatible with live cell imaging. A copolymer of poly-L-lysine and polyethylene glycol (PLL-PEG) is employed to passivate glass coverslips and prevent non-specific adsorption of biomolecules and cells. Next, microcontact printing or dip pen lithography are used to create tracks of streptavidin on the passivated surfaces to serve as anchoring points for the biotinylated peptide arginine-glycine-aspartic acid (RGD) as the adhesive cue. A microfluidic device is placed onto the modified surface and used to create the gradient of adhesive cues (100% RGD to 0% RGD) on the streptavidin tracks. Finally, the same microfluidic device is used to create a gradient of a chemoattractant such as fetal bovine serum (FBS), as the soluble cue in the opposite direction of the gradient of adhesive cues.

A method for the assembly of adhesive and soluble gradients in a microscopy chamber for live cell migration studies is described. The engineered environment combines antifouling surfaces and adhesive tracks with solution gradients and therefore allows one to determine the relative importance of guidance cues.

Creazione di sfumature adesivi e solubile per la migrazione di imaging cellulare con microscopia a fluorescenza

Cells can sense and migrate towards higher concentrations of adhesive cues such as the glycoproteins of the extracellular matrix and soluble cues such as ...

In situ Compressive Loading and Correlative Noninvasive Imaging of the Bone-periodontal Ligament-tooth Fibrous Joint

This study demonstrates a novel biomechanics testing protocol. The advantage of this protocol includes the use of an in situ loading device coupled to a high resolution X-ray microscope, thus enabling visualization of internal structural elements under simulated physiological loads and wet conditions. Experimental specimens will include intact bone-periodontal ligament (PDL)-tooth fibrous joints. Results will illustrate three important features of the protocol as they can be applied to organ level biomechanics: 1) reactionary force vs. displacement: tooth displacement within the alveolar socket and its reactionary response to loading, 2) three-dimensional (3D) spatial configuration and morphometrics: geometric relationship of the tooth with the alveolar socket, and 3) changes in readouts 1 and 2 due to a change in loading axis, i.e. from concentric to eccentric loads. Efficacy of the proposed protocol will be evaluated by coupling mechanical testing readouts to 3D morphometrics and overall biomechanics of the joint. In addition, this technique will emphasize on the need to equilibrate experimental conditions, specifically reactionary loads prior to acquiring tomograms of fibrous joints. It should be noted that the proposed protocol is limited to testing specimens under ex vivo conditions, and that use of contrast agents to visualize soft tissue mechanical response could lead to erroneous conclusions about tissue and organ-level biomechanics.

In situ Compressive Loading and Correlative Noninvasive Imaging of the Bone-periodontal Ligament-tooth Fibrous Joint

In this study, the use of an in situ loading device coupled with micro-X-ray computed tomography for fibrous joint biomechanics will be discussed. Experimental readouts identifiable with an overall change in joint biomechanics will include: 1) reactionary force vs. displacement, i.e. tooth displacement within the alveolar socket and its reactionary response to loading, 2) three-dimensional (3D) spatial configuration and morphometrics, i.e.&#160;geometric relationship of the tooth with the alveolar socket, and 3) changes in readouts 1 and 2 due to a change in loading axis, i.e. concentric or eccentric loads.

In situ carico di compressione e Correlativo imaging non invasiva del Bone-parodontale legamento-dente Fibrosa comune

This study demonstrates a novel biomechanics testing protocol. The advantage of this protocol includes the use of an in situ loading device coupled to a ...

Roughness Impact of Piezoelectric Dental Scaler on Two Distinct Flowable Composite Filling Materials

Dental ultrasonic scalers are commonly employed in periodontal treatment; however, their ability to roughen tooth surfaces is a worry since roughness may increase plaque production, a key cause of periodontal disease. This research studied the influence of a piezoelectric ultrasonic scaler on the roughness of two distinct flowable composite filling materials. To do this, 10 disc-shaped samples were generated from each of the two flowable composite materials. After standardized polishing, samples were submerged in water for 24 h before the first surface examination using electron microscopy and profilometry. The ultrasonic scaler was applied to a specified location of each sample for 60 s under water cooling and regulated force. Post-scaler surface parameters were again examined. Following the application of the scaler, both composite materials exhibited a notable increase in surface roughness, as determined by profilometry (p &lt; 0.01). Additionally, the observed surface roughness was also qualitatively visualized with scanning electron microscopy. While initial roughness levels were comparable across the two composites (p = 0.143) after scaler application, no substantial discrepancy in surface texture was noticed between them (p = 0.684). The use of a high-power piezoelectric ultrasonic scaler on routinely used flowable composite restorations might generate considerable surface roughness, possibly leading to increased plaque accumulation. Nevertheless, it might be postulated that nanohybrid flowable composite materials having conventional monomer ingredients may demonstrate comparable surface alterations within the limitations of this experiment.

This methodology allows applying a dental appliance on any specimen at any angle with standardized force and stability. This approach might be extensively used in health sciences to standardize the impacts of dental equipment with hand-holding elements such as micromotors, turbines, and ultrasonic scalers on varied surfaces.

Impatto della rugosità dell'ablatore dentale piezoelettrico su due distinti materiali di otturazione compositi fluidi

Dental ultrasonic scalers are commonly employed in periodontal treatment; however, their ability to roughen tooth surfaces is a worry since roughness may ...

Comportamento

Precision of In Vivo Quantitative Tooth Wear Measurement Using Intra-Oral Scans

Quantitative wear measurement is of increasing interest for measuring tooth wear progression. However, most research on quantitative wear measurement has focused on simulated wear or scanned gypsum casts. A 3D Wear Analysis (3DWA) protocol has been developed that analyzes tooth wear in vivo through intra-oral scanners available to dental clinicians. This study investigated the precision of the 3DWA protocol for measuring wear through maximum height loss (mm) and volume change (mm3). Observational prospective wear data from 55 patients were analyzed after 0-1-, 0-3-, and 0-5-year intervals to determine rates of wear, and convenience samples were chosen to test the protocol&#39;s precision on dentitions scanned twice in one sitting and its intra- and inter-rater precision on scans with 0-3- and 0-5-year intervals. Scans were made using intra-oral scanners (IOS) and superimposed using 3D measurement software. T-tests were performed to determine the structural and random error, and trimmed ranges were calculated to interpret the error. For protocol precision, the mean difference was 0.015 mm (-0.002; 0.032, p = 0.076) for height and -0.111 mm3 (-0.250; 0.023, p = 0.101) for volume. The duplicate measurement error was 0.062 mm for height and 0.268 mm3 for volume. The height measurements were precise enough to measure wear after intervals of 0-3 or 0-5 years; however, volume measurements were susceptible to procedural error and operator sensitivity. The 3DWA protocol is precise enough to adequately measure tooth height loss after intervals of a minimum of 3 years or in patients with severe wear progression, but it is not suited to measuring volumetric changes.

Precision of In Vivo Quantitative Tooth Wear Measurement Using Intra-Oral Scans

Quantitative wear measurement is a method of increasing importance in measuring tooth wear progression. We here describe a protocol, its precision, and its intra/inter-rater precision for the acquisition and superimposition of repeated in vivo scanned dentitions in patients with moderate to severe wear, reporting on both height and volume measurements.

Precisione della misurazione quantitativa dell'usura dei denti in vivo mediante scansioni intraorali

Quantitative wear measurement is of increasing interest for measuring tooth wear progression. However, most research on quantitative wear measurement has ...

Medicina

<meta charset="utf8"></head><body>Test quasistatico carico-frattura di faccette occlusali CAD/CAM su analoghi della dentina

Quasistatic Mechanical Testing for Computer-Aided Design and Manufacturing Occlusal Veneers Cemented to Milled Dentin Analog Material

Under current minimally invasive treatment regimes, minor tooth preparation and thinner biomimetic ceramic restoration are used to preserve the restored tooth&#39;s vitality, aesthetics, and function. New computer-aided design and computer-aided manufacturing (CAD/CAM) ceramic-like material are&#160;now available. To guarantee longevity, a dental clinician must know these&#160;newly launched product&#39;s mechanical strength compared to the relatively brittle glass-matrix ceramic. Furthermore, a tooth substitute has been promoted for laboratory investigation, especially after the pandemic, and more evidentiary support is required for its application.
This study developed a laboratory protocol for a monotonic load-to-fracture test to determine the fracture strength of 1 mm-thick CAD/CAM occlusal veneers. Master dies were milled from high-pressure fiberglass laminate, which has&#160;similar elastic modulus and bond strength as hydrated dentin. They were mounted into polyvinyl chloride (PVC) end caps with cold-curing epoxy resin. Occlusal veneers, also called tabletop restorations, were milled from lithium disilicate (LD) and resin nanoceramic blocks (RNC) and cemented to prepared master dies using dual-cured adhesive resin cement. They were&#160;allowed to cure fully by storing in distilled water for 48 h at 37 &#176;C.
All samples were then placed in a universal testing machine and loaded via a non-fixed 5.5 mm stainless-steel ball that allows lateral movement as would occur against the antagonist&#160;teeth. Compression was applied at a 1 mm/min rate, and the load-displacement graph was generated. The average maximum load-bearing capacity of restorations in the RNC group (3,212.80 &#177; 558.67 N) was significantly higher than in the LD group (2727.10 &#177; 472.41 N) (p &#60; 0.05). No debonding was found during the test.&#160;Both CAD/CAM materials may have a similar flaw distribution. Hertzian cone crack was found at the loading site, whereas radial cracks propagating from the cementation surface were found close to the margin in both groups.

<meta charset="utf8"></head><body>Test meccanici quasistatici per la progettazione e la produzione assistita da computer di faccette occlusali cementate su materiale analogo alla dentina fresata</p

A quasistatic load-to-fracture test with a non-fixed stainless steel ball was developed to determine the fracture strength of minimally invasive posterior computer-aided design and manufacturing restorations cemented to dentin analog materials. This test models the typical loading regime responsible for the fracture of dental restorations.

Test meccanici quasistatici per la progettazione e la produzione assistita da computer di faccette occlusali cementate su materiale analogo alla dentina fresata

Under current minimally invasive treatment regimes, minor tooth preparation and thinner biomimetic ceramic restoration are used to preserve the restored ...

Che imita occlusale dente erosivo di misura con il "Rub & Roll" e usura senza contatto profilometria

Riepilogo

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Capitoli in questo video

Sintesi Nanostar oro con un metodo d'argento crescita Seed Mediated

Senza contatto, Label-free monitoraggio delle cellule e matrice extracellulare mediante Spettroscopia Raman

Esperimenti su ultrasuoni lubrificazione Utilizzando un tribometro piezoelettrico-assistita e Profilometro ottico

Colmare il Bio-Electronic Interface con Biofabrication

Creazione di sfumature adesivi e solubile per la migrazione di imaging cellulare con microscopia a fluorescenza

In situ carico di compressione e Correlativo imaging non invasiva del Bone-parodontale legamento-dente Fibrosa comune

Impatto della rugosità dell'ablatore dentale piezoelettrico su due distinti materiali di otturazione compositi fluidi

Precisione della misurazione quantitativa dell'usura dei denti in vivo mediante scansioni intraorali

Test meccanici quasistatici per la progettazione e la produzione assistita da computer di faccette occlusali cementate su materiale analogo alla dentina fresata

Test meccanici quasistatici per la progettazione e la produzione assistita da computer di faccette occlusali cementate su materiale analogo alla dentina fresata