Name: mimicking and measuring occlusal erosive tooth wear with the "rub&roll" and non-contact profilometry
Uploaded: 2018-02-02T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 47 s
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저자 아무 승인 있다.

이 실험에 사용 되는 치아의 컬렉션은 지역 의료 윤리 위원회의 지침에 따라 수행 되었다.
1. 표본 수집 및 샘플 준비
<ol><li>치과 관행에서 24 사운드 추출 된 인간 (사전) 어 금 니를 수집 하 고 깨끗 한 저속 핸드 피스 경 석 (아무 파편, 아니 gingival 잔재) 브러시와 부드러운 치아 표면, 그리고 마침내 15 린스 수돗물을 실행 하는 아래 s.</li>
	<li>장치의 실린더의 휴식 (15 m m x 27.5 m m x 12)에 맞는 수 있도록 샘플을 포함 합니다.<ol>
<li>그리고 약 10 분 (50 ℃) 열판에 인상을 화합물 (113 g의 1 개의 막대기)를 녹여 occlusal 표면을 커버 하는 녹은 물질에 모 랄의 occlusal 부분을 찍어. 거꾸로 현미경 슬라이드에는 모 랄을 배치 하 고 모든 컵 팁 유리 터치 ± 30의 인상을 화합물 냉각 될 때까지 고 세트, 치아 고정 될 때까지 아래로 누릅니다.</li>
		<li>주사기를 사용 하 여 polymethylmethacrylate (PMMA) 혼합물의 10 mL와 실리콘 몰드에 부 어 크기 12 m m x 15 m m x 27.5 m m. 믹스 PMMA에서 증기 두건 안쪽 (비율 13 g 폴리머: 10 mL 단위체) 대략 25 s는 주걱을 사용 하 여. 15 서 두고 s 어떤 공기 방울을 사용 하기 전에 피할 수 있도록.</li>
		<li>현미경 슬라이드를 거꾸로 돌아서 PMMA로 채워진 실리콘 몰드에는 모 랄을 일시 중단. 금형만 지 때까지 아래로 슬라이드를 누릅니다. 따르는 단계 정도 실 온에서 약 1.5 분.</li>
		<li>설정 후 실내 온도 20 분 1000 hPa에 PMMA의, 현미경 슬라이드를 제거 하 고 실리콘 몰드에서 포함 된 치아를 제거 합니다.</li>
		<li>포함 된 모 랄의 총 높이 측정 하 고 증분 16 m m의 밀링 커터를 갖춘 밀링 기계와 바닥에서 치료 PMMA를 제거 하 여 정확히 27.3 m m 높이 조정 합니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. 준비 Demineralization 솔루션
<ol><li>이온을 제거 된 물 교 반 접시에 4900 mL를 0.1 m M 젖 산 (50 g), 1.5 m m CaCl2 (1.103 g), 0.9 m m KH2포4 (0.612 g) 10 mL 1 %chloramine, 0.5 ppm F (2.5 mL 1000 ppm Fluorid 표준 솔루션의)를 추가 합니다.</li>
	<li>10 m 코 적정 (± 50ml) 보정된 pH 유리 전극으로 pH 4.8에.</li>
</ol>3. 샘플 장착 및 기계 닦기의 설정 (그림 1) 롤
<ol><li>컨테이너에서 실린더를 제거 하 고 24 표본 맛사지 & 롤의 실린더에 있는 휴식 장소.</li>
	<li>로드 힘을 조정 하려면 표본 아래 쉬는 시간에 shim을 삽입 하 여 실린더에서 견본의 돌출을 조정 합니다. 아니 심을 사용 하는 8 표본의 무부하 (0 N) 그리고 30 N (8 표본) 및 50 N (8 표본) 각각 1 m m와 1.5 m m의 shim을 사용.</li>
	<li>실린더의 2 부분 탑재 및 M6 볼트와 보호 컨테이너에 실린더를 배치.</li>
	<li>500 mL demineralization 솔루션으로 컨테이너를 작성.</li>
	<li>로드 로드 배치: PVC 튜브 (경도 73 해안 A)는 외경 14 m m와 9 m m의 직경을 가진 내부 직경 10 mm 스테인리스 316 막대 (HB 경도 130-150)의 삽입.</li>
	<li>임상 씹는 주파수, 시뮬레이션 20 rpm 회전 속도 설정 하 고 장치 uninterruptedly 실행 하자.</li>
	<li>실험 동안 demineralization 솔루션 및 PVC 튜브 교체 하 고 일주일에 두 번 보정된 유리 전극으로 pH를 체크 합니다.</li>
	<li>3 개월 (약 1500000 사이클에 해당) 후 컨테이너에서 실린더 분리 표본, 실린더의 2 부분을 분해 하 여 제거 하 고 이온된 수에는 견본을 저장. 참고: 모든 표본 전과 후 맛사지 & 롤, 비 접촉 profilometer를 사용 하 여 검색 됩니다.</li>
</ol>4. Profilometric 검사, 분석, 및 빼기
<ol><li>profilometer을 사용 하 여 샘플의 지형 측정을 생성 합니다.</li>
	<li>장비에 전환: 컴퓨터, PSU 모듈 및 센서 컨트롤러. 적절 한 센서 배치 및 나사와 보안. 그럼, 신중 하 게 센서 컨트롤러에 광섬유를 삽입 합니다.</li>
	<li>센서 컨트롤러에 정확한 센서를 선택 합니다. 센서 컨트롤러 4 옵션 (F1 ~ F4) 표시 됩니다. 두 번 눌러 f 4와 공초점 센서 메뉴 표시 됩니다.<ol>
<li>F3 키를 눌러 (센서 선택)와 2-10000 µ m. 선택 (10 mm) 스크롤 하 고 F4 키를 눌러. F1 키를 눌러 하 고 (예) EEPROM에 설정을 저장 하려면 f 4를 선택 합니다. LED 휘도 선택 하 고 "± 9 시" 위치과 F4-f 2-f 4를 눌러 센서의 "어두운 참조"를 복용.</li>
	</ol>
</li>
	<li>소프트웨어를 오픈 하 고 옵션 "연결" 장치를 선택 합니다. 측정 테이블 "기점" 검색을 자동으로 이동 합니다 것을 유의 하십시오. 홈 화면이 디스플레이에 나타납니다. 센서 선택은 메뉴 표시줄에서 도구를 누르고 센서 S29 선택 | 10-10000 µ m입니다.<ol>
<li>샘플 속도 메뉴 표시줄에서 도구를 누릅니다와 속도 센서는 메뉴 표시줄에서 300 Hz. 보도 도구를 선택 하 고 선택 0-100%.</li>
	</ol>
</li>
	<li>메뉴 모음에서 검색을 선택 합니다. 키 이동 단계를 선택 합니다. 측정 테이블 중심 이동 화면 노란색 영역을 누릅니다.</li>
	<li>표본 중심에서의 위치 센서의 범위 내에서 정확한 높이 설정 하 여 다음 측정 테이블입니다. 표본에 대 한 관심의 영역 위에 센서를 놓고 스캔을 전체 샘플 영역은 센서의 초점 범위 내에 있는 그런 방법으로 센서의 거리를 조정 합니다. 센서 컨트롤러 높이 라이브 데이터 높이에서 녹색 영역을 보여주는 센서의 범위에 제공 여부를 나타냅니다.</li>
	<li>설정을 선택 합니다. 2 되도록 각 기록된 데이터 요소 2 측정의 평균을 평균을 설정 합니다. 이 스캐닝 속도, 천천히 하지만 스캔 품질을 증가. 설정을 마친 후 주요 검색 설정으로 돌아가려면 확인을 누릅니다.</li>
	<li>센서 빔 표본의 왼쪽된 위 모퉁이에 배치 합니다. 15 m m x 12 m m x에서 스텝 크기와 총 스캔 영역 설정 및 Y 방향으로 40 µ m (0.04 m m)의 번호 375와 Y = X에 단계 = 300. 다시, 더 작은 단계 스캔 해상도, 하지만 시간을 스캔 또한 증가할 것 이다. 스캔 시작을 지금 검사를 누릅니다.</li>
	<li>검사가 완료 되 면 약 10 분 후, 다른 이름으로 저장 선택 하 여 다음 메뉴 모음에서 파일을 선택 합니다. 스캔 비늘은 동일한 수준에 항상 같은 방식으로 표준화 됩니다.</li>
	<li>파일 열기를 선택 하 여 다음 메뉴 모음에서 파일을 선택 합니다. 메뉴 모음에서 휨을 선택 합니다. 검사 테이블 및 센서의 잡음을 제거 하는 1의 휨 필터를 적용 합니다. 최고 선택 메뉴 모음에서 가리키고는 모 랄에 높은 포인트를 찾을.</li>
	<li>스캔 구성 옵션-규모를 선택 하 여 다음 메뉴 모음에서 도구를 선택 합니다. 스캔 구성에서 계산 Z 값 가장 높은 지점 (측정 4.10)-3500 mm에서 오프셋을 설정 합니다. 3.6 m m 0부터 설명서, 범위를 설정 하 고 확인을 누릅니다.</li>
	<li>규모를 다시 설정 메뉴 표시줄에 로드 영역을 선택 합니다. 다른 이름으로 저장 선택 하 여 다음 메뉴 모음에서 파일을 선택 합니다.</li>
	<li>검사를 시간에 두 개의 서로 다른 순간에서 뺍니다.<ol>
<li>소프트웨어에서 메뉴 모음에서 열기를 선택 합니다. 디렉터리에 원래 스캔 및 수정된 스캔 파일을 찾습니다 파일을 선택 하 고 확인을 누릅니다. 평준화 옵션에서 선택 옵션 화면이 표시 됩니다: 수동 평준화 옵션; 보상에서 각각 옵션을 오프셋, 원래에 적용 그리고 적용을 수정.</li>
		<li>옵션으로 다음 메뉴 모음에서 선택 창 보기 및 마지막으로 크로스 섹션 보기 옵션 만들기</li>
	</ol>
</li>
	<li>수정 된 서피스를 선택 하 고 control 키를 눌러 수평, 수직, 및 Z 방향 (높이)에서 원래 표면 수정된 표면 이동 하 고 수평 방향;에 대 한 왼쪽 및 오른쪽 화살표 키 최대 및 아래쪽 화살표 키 수직 방향;에 대 한 컨트롤 키를 눌러 잡고 shift 키와 화살표 위아래 눌러 뺀된 볼륨 및 차이 보기에 표시 된 높이 가능한 방식으로 Z 방향에 대 한 키를 잡고.</li>
	<li>저장 다른 이름으로 출력을 선택 하 여 다음 메뉴 모음에서 선택 파일 평균 높이 손실 및 평균 볼륨으로 읽습니다.</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. 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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. 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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>

저자는 공개 없다.

여기에 제시 된 응용 프로그램은 문 지 & 롤의 임상 관련성의 좋은 인상을 준다. 최고 로드 수준의 실험에서 만든 occlusal 형태학 부식성 치아 마모 (그림 5)11,12의 임상 프레 젠 테이 션 매우 비슷합니다.
설정의 다양성은 사용 하는 솔루션으로 우선 속 인 다. 가장 간단한 모델에서 물 사용할 수 있습니다. 물 매?...

구강 가혹한 환경으로 간주 될 수: 습도, 온도 변화 때문에 뜨겁고 찬 음식 섭취, 그리고 일부는 인체에서 가장 강한 근육의 기계적 부하. 그러나 치아,, 이러한 과제를 견딜 수 객실 eminently 있습니다. 에 나 멜은 매우 열심히, 그리고 아래 치아 골절에서 상대적으로 취 성에 나 멜을 방지. 두 물자 전부의 미네랄 구성 요소, hydroxyapatite 이며 매우 낮은 용 해도의 포화 타 액과 평형에. 그리고 가끔 치아 연 삭 씹는, 음주, 생리 적 치아 마모에 평생1,2,3동안 발생 합니다. 극단적인 도전, bruxism 또는 외국 물건에 씹는 습관 등 과도 한 마모 될 수 있습니다. 최근, 기계적 치아 마모 가속 침식의 역할을 인정 받고 있습니다. 치아 부식 광범위 하 게 공부 있다 생체 외에서하지만 모델 사용 간단, 일반적으로 있다 그리고 기계적 요인 크게 무시 되었습니다. 화학 및 기계적 마모 프로세스 간의 임상 상호 작용이 않습니다 따라서 완전히 이해4.
많은 생체 외에서 침식 및 부식 마모 연구 플랫 광택된에 나 멜의 간단한 산 침수 사용 또는 dentine 샘플, 측정으로 경도 손실 또는 profilometry를 사용 하 여 접근5. 연마 컴포넌트의 소개는 일반적으로 칫 솔 질 동작을 참여 때로는 혀 또는 사기 질 첨 슬라이딩 연락처6. 이러한 연구 결과 나타났습니다 그에 나 멜 침식 결과 쉽게 침식 하는 부드럽게 표면 층에. 플랫 서피스의 기계적 부하 장치는 고르지 못한 표면 처리할 수 없습니다 하 고 불규칙 한 표면에 대 한 측정 기술 또한 더 복잡 하기 때문에 일반적으로 필요 합니다. 그러나, 청소년에서 가장 부식성 치아 마모 occlusal cusps에 본 그리고 음식 씹는 마모 occlusal 침식 마모에 가장 관련성이 높은 기계적 요소가 될 것으로 예상 된다. 모든 세부 사항에 구강 환경을 모방 하는 이상적인 구두 착용 기계는 존재 하지 않는, 그리고 대부분의 생체 외에서 모델 수 중 노출 또는 측정7,8치아의 자연 occlusal 표면에 대 한 허용 하지 않습니다.
우리의 실험실 최근 소개는 많은 Heintze의7 사양 및 구두 착용 시뮬레이션 모델의 허용 오차를 준수에 개별적으로 또는 동시에 마모 및 로드 연구를 수행 하는 사용자를 가능 하 게 한 소설 장치는 부식 및 마모 환경입니다. 새로운 장치 (맛사지 & 롤) 교 반 기계와 컨테이너의 구성 (그림 1a). 컨테이너에서 견본으로 실린더를 설치할 수 있습니다. 실린더와 더 많은 봉 중 컨테이너의 내부 벽 사이 (그림 1b) 배치 됩니다. 교 반 모터를 시작 하 여 막대 (그림 1c) 실린더에 있는 표본에 회전 합니다. Shim을 사용 하 여, 다른 세력은 표본에 적용할 수 있습니다. 에 대 한 포괄적인 디자인, 건설, 운영 메커니즘 및 장치의 기능 소개 하 고 논의 장치9종이를 참조 하십시오. 장치 강력 하지 기술적으로 요구, 그리고 동시에 32 표본에 부하를 적용할 수 있습니다. 길 항 근 힘은 정상적인 씹는10매끄러운, 지속적인 접촉을 유지 하면서 견본 표면에 움직이고 있다. 여기 우리 자연 치아의 occlusal 서피스 모델 침식 마모에 응용 프로그램을 제시 하 고 임상 관련성 및 방법의 다양성 설명.

<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

씹는, 마시고, 그리고 가끔 치아가 평생 동안 생리 적 치아 마모 발생 합니다. 극단적인 도전, bruxism 또는 외국 물건에 씹는 습관 등 과도 한 마모 될 수 있습니다. 최근, 기계적 치아 마모 가속 침식의 역할 인정을 받고 있다, 하지만 화학 및 기계적 마모 프로세스 간의 상호 작용 광범위 하 게 공부 하지는. 우리 연구소는 최근 소설 구두 착용 시뮬레이션 장치를, 맛사지 & 롤, 침식 및 거친 환경에서 착용 하 고 개별적으로 또는 동시에 연구를 로드를 수행 하는 사용자를 가능 하 게 도입 했다. 이 원고는 장치는 응용 프로그램 설명: 결합 된 기계 및 침식 로드 시뮬레이션된 씹는 운동에 추출 된 인간 (사전) 어 금 니의 힘, 속도, 액체, 및 시간, 제어 응용 및 적용 시각화 및 결과 측정에 비 접촉 profilometry 패턴 착용. 최고 로드 수준의 실험에서 만든 occlusal 형태학의 침식 마모 임상 프레 젠 테이 션 매우 비슷합니다.

우리 인간 어 금 니 치아를 노출 (n = 그룹 당 8) 3 개월 동안 맛사지 & 롤, pH 4.8에서 신랄 한 수성 해결책을. 이 약 6 년의 임상 작동 시간에 해당합니다. 기계적 부하 적용 했다: 무부하 (0 N), N, 30 또는 50 명.
3 그룹에 대 한 손실 occlusal 표면 높이 였어요: 0 N; 76 ± 20 µ m 30 161 ± 40 µ m N; 266 ± 101 µ m 50 N (그림 2). ...

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

맛사지 & 롤 수 모방 씹는 주기 씹는 힘, 거리를 슬라이딩, 씹는 속도의 변화를 수 있도록, 수 침식과 거친 도전의 조합와 주기, 주파수의 구강 노화의 복잡 한 시뮬레이션에서 발생할 수 있습니다.

흉내 낸 Occlusal 부식성 치아 측정 "문 지 하 &amp; 롤" 착용 및 비 문의 Profilometry

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

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JoVE Journal

Bioengineering

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

12.1K 조회수.  Radboud University Medical Center. 맛사지 & 롤 수 모방 씹는 주기 씹는 힘, 거리를 슬라이딩, 씹는 속도의 변화를 수 있도록, 수 침식과 거친 도전의 조합와 주기, 주파수의 구강 노화의 복잡 한 시뮬레이션에서 발생할 수 있습니다.

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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.

실버 씨앗 중재 성장 방법과 골드 Nanostar 합성

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 ...

연구

생체공학

Measuring Left Ventricular Pressure in Late Embryonic and Neonatal Mice

Blood pressure increases significantly during embryonic and postnatal development in vertebrate animals. In the mouse, blood flow is first detectable around embryonic day (E) 8.51. Systolic left ventricular (LV) pressure is 2 mmHg at E9.5 and 11 mmHg at E14.52. At these mid-embryonic stages, the LV is clearly visible through the chest wall for invasive pressure measurements because the ribs and skin are not fully developed. Between E14.5 and birth (approximately E21) imaging methods must be used to view the LV. After birth, mean arterial pressure increases from 30 - 70 mmHg from postnatal day (P) 2 - 353. Beyond P20, arterial pressure can be measured with solid-state catheters (i.e. Millar or Scisense). Before P20, these catheters are too big for developing mouse arteries and arterial pressure must be measured with custom pulled plastic catheters attached to fluid-filled pressure transducers3 or glass micropipettes attached to servo null pressure transducers4.
Our recent work has shown that the greatest increase in blood pressure occurs during the late embryonic to early postnatal period in mice5-7. This large increase in blood pressure may influence smooth muscle cell (SMC) phenotype in developing arteries and trigger important mechanotransduction events. In human disease, where the mechanical properties of developing arteries are compromised by defects in extracellular matrix proteins (i.e. Marfan's Syndrome8 and Supravalvular Aortic Stenosis9) the rapid changes in blood pressure during this period may contribute to disease phenotype and severity through alterations in mechanotransduction signals. Therefore, it is important to be able to measure blood pressure changes during late embryonic and neonatal periods in mouse models of human disease.
We describe a method for measuring LV pressure in late embryonic (E18) and early postnatal (P1 - 20) mice. A needle attached to a fluid-filled pressure transducer is inserted into the LV under ultrasound guidance. Care is taken to maintain normal cardiac function during the experimental protocol, especially for the embryonic mice. Representative data are presented and limitations of the protocol are discussed.

Measuring left ventricular pressure (LV) in embryonic and neonatal mice is described. Pressure is measured by inserting a needle connected to a fluid-filled transducer into the LV under ultrasound guidance. Care must be taken to maintain normal cardiac function during the experimental protocol.

늦은 배아 및 신생아 쥐의 측정 왼쪽 심실 압력

Blood pressure increases significantly during embryonic and postnatal development in vertebrate animals. In the mouse, blood flow is first detectable ...

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.

라만 분광학을 사용하여 세포와 세포외 기질의 비 접촉, 레이블이없는 모니터링

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.

초음파 윤활에 대한 실험은 압전 이용한 마찰 계 및 광학 프로파일로 사용

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

공학

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.

Biofabrication와 바이오 전자 인터페이스 브리지

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.

형광 현미경과 영상 셀 마이그레이션을위한 접착제 및 가용성식이 그라디언트를 만들기

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

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.

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

행동분석학

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.

구강 내 스캔을 사용한 생체 내 정량적 치아 마모 측정의 정밀도

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

의학

<meta charset="utf8"></head><body>Dentin 아날로그에 대한 CAD/CAM 교합 베니어의 준정적 하중-파괴 테스트

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>CAD(Computer-Aided Design) 및 제조 교합 베니어판을 밀링된 상아질 아날로그 재료에 접합하기 위한 준정적 기계 테스트

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.

CAD(Computer-Aided Design) 및 제조 교합 베니어판을 밀링된 상아질 아날로그 재료에 접합하기 위한 준정적 기계 테스트

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

흉내 낸 Occlusal 부식성 치아 측정 "문 지 하 & 롤" 착용 및 비 문의 Profilometry

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실버 씨앗 중재 성장 방법과 골드 Nanostar 합성

늦은 배아 및 신생아 쥐의 측정 왼쪽 심실 압력

라만 분광학을 사용하여 세포와 세포외 기질의 비 접촉, 레이블이없는 모니터링

초음파 윤활에 대한 실험은 압전 이용한 마찰 계 및 광학 프로파일로 사용

Biofabrication와 바이오 전자 인터페이스 브리지

형광 현미경과 영상 셀 마이그레이션을위한 접착제 및 가용성식이 그라디언트를 만들기

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

구강 내 스캔을 사용한 생체 내 정량적 치아 마모 측정의 정밀도

CAD(Computer-Aided Design) 및 제조 교합 베니어판을 밀링된 상아질 아날로그 재료에 접합하기 위한 준정적 기계 테스트

CAD(Computer-Aided Design) 및 제조 교합 베니어판을 밀링된 상아질 아날로그 재료에 접합하기 위한 준정적 기계 테스트