Jama ustna może być uważana za trudne środowisko: wilgotność, zmiany temperatury spowodowane spożywaniem gorących i zimnych pokarmów oraz mechaniczne obciążenie jednymi z najsilniejszych mięśni w ludzkim ciele. Zęby są jednak doskonale przygotowane, aby sprostać tym wyzwaniom. Szkliwo jest bardzo twarde, a zębina pod spodem zapobiega pękaniu stosunkowo kruchego szkliwa. Składnik mineralny obu materiałów, hydroksyapatyt, ma bardzo niską rozpuszczalność i jest w równowadze z przesyconą śliną. Żucie, picie i okazjonalne zgrzytanie zębami spowoduje fizjologiczne zużycie zębów w ciągu całego życia1,2,3. Ekstremalne wyzwania, takie jak bruksizm lub nawykowe żucie ciał obcych, mogą prowadzić do nadmiernego zużycia. Ostatnio dostrzeżono rolę erozji w przyspieszaniu mechanicznego ścierania zębów. Erozja zębów była szeroko badana in vitro, ale stosowane modele były na ogół proste, a czynniki mechaniczne w dużej mierze ignorowane. Kliniczne zależności między chemicznymi i mechanicznymi procesami zużycia nie są zatem w pełni zrozumiałe4.
Wiele badań in vitro nad erozją i zużyciem erozyjnym wykorzystywało proste zanurzanie kwasem płaskich polerowanych próbek szkliwa lub zębiny, wykorzystując utratę twardości lub profilometrię jako metodę pomiaru5. Wprowadzenie składnika ściernego zwykle wiązało się ze szczotkowaniem zębów, a czasami z przesuwaniem styków języka lub szkliwa6. Takie badania wykazały, że erozja szkliwa powoduje zmiękczenie warstwy powierzchniowej, która łatwo ulega ścieraniu. Płaskie powierzchnie są zwykle potrzebne, ponieważ mechaniczne urządzenie ładujące nie radzi sobie z nierównymi powierzchniami, a techniki pomiarowe dla nierównych powierzchni są również bardziej skomplikowane. Jednak najbardziej erozyjne zużycie zębów u nastolatków obserwuje się na guzkach zgryzowych, a ścieranie przez żucie pokarmu ma być najważniejszym czynnikiem mechanicznym w zużyciu erozyjnym zgryzu. Nie istnieje idealna maszyna do noszenia jamy ustnej, która naśladuje środowisko jamy ustnej we wszystkich szczegółach, a większość modeli in vitro nie pozwala na odsłonięcie lub zmierzenie naturalnych powierzchni zgryzowych zębów7,8.
Nasze laboratorium niedawno wprowadziło nowatorskie urządzenie, które spełnia wiele specyfikacji Heintze<'s class="xref">7 specyfikacji i tolerancji modeli symulacyjnych zużycia jamy ustnej, i które umożliwia użytkownikowi wykonywanie badań zużycia i obciążenia oddzielnie lub jednocześnie w środowisku erozyjnym i/lub ściernym. Nowe urządzenie (Rub&Roll) składa się z mieszadła i pojemnika (Rysunek 1a). W pojemniku można zamontować cylinder z próbkami. Pomiędzy cylindrem a wewnętrzną ścianką pojemnika umieszczony jest jeden lub więcej prętów (Rysunek 1b). Po uruchomieniu silnika mieszającego pręt obraca się nad próbkami w cylindrze (Rysunek 1c). Za pomocą podkładek regulacyjnych można przyłożyć różne siły do próbek. Pełny opis konstrukcji, budowy, mechanizmu działania i cech urządzenia znajduje się w artykule wprowadzającym i omawiającym urządzenie9. Urządzenie jest solidne, nie wymaga technicznie i może przykładać obciążenia do 32 próbek jednocześnie. Siła antagonistyczna porusza się po powierzchni próbki, utrzymując przy tym płynny, ciągły kontakt, który jest porównywalny do normalnego żucia10. Przedstawiamy zastosowanie do modelowania erozyjnego zużycia powierzchni zgryzowych zębów naturalnych oraz pokazujemy znaczenie kliniczne i wszechstronność metody.