November 22nd, 2016
يتم اختبار إطلاق الجسيمات النانوية باستخدام نظام غرفة يتضمن عداد جسيمات التكثيف وعداد الجسيمات البصرية ومنافذ أخذ العينات لجمع عينات المرشح لتحليل الفحص المجهري. يمكن استخدام نظام الغرفة المقترح بشكل فعال لاختبار إطلاق المواد النانوية مع نطاق بيانات قابل للتكرار ومتسق.
الهدف العام من هذا الإجراء هو تقييم إطلاق المواد النانوية في حالة تآكل المواد النانوية. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال النظافة المهنية مثل تقييم المخاطر وبيئة مكان العمل. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تسمح للمرء بتقييم إطلاق المواد النانوية في حالة تآكل المواد النانوية.
في هذه التجربة ، استخدم مادة جلاطة بقطر 140 ملم ، والتي يمكنها تدوير 30 إلى 80 دورة في الدقيقة ، وحاملي عجلات التآكل. قم بتثبيت عينة على شكل قرص في مرحلة دوران العينة. استخدم وزنا لتأمين عجلات التآكل، الملفوفة بورق صنفرة 100 حبيبة رملية على حامل عجلة التآكل الذي يطبق أيضا الحمل على عينة الاختبار.
استخدم الفولاذ المقاوم للصدأ لجدران الغرفة لتجنب ترسب الجسيمات بسبب القوة الكهروستاتيكية. حدد موقع مدخل ومخرج الهواء في الجزء العلوي والسفلي من الغرفة على التوالي. ضع المادة الآجلة داخل الغرفة ، وقم بتركيب مدخل هواء إضافي في المادة الآجلة بمقدار 15 ملم فوق و 40 ملم من مركز عينة الاختبار لتوفير تعليق أفضل للجزيئات المتآكلة.
بعد ذلك ، حدد موقع المعادل على بعد 28 سم من مركز عينة الاختبار بزاوية 45 درجة لتقليل ترسب الجسيمات الكهروستاتيكية على جدران الغرفة. قم بتثبيت CPC و OPC عند مخرج الغرفة لقياس تركيز عدد الجسيمات وتوزيع حجم الجسيمات على التوالي. قم بتشغيل المنفاخ المثبت عند مخرج الغرفة بمعدل تدفق 50 لترا في الدقيقة.
بعد ذلك ، قم بتوفير 25 لترا في الدقيقة من هواء التعليق الإضافي الخالي من الجسيمات باستخدام ضاغط هواء من خلال مدخل الهواء الإضافي. تحقق من تركيز رقم جسيمات الخلفية داخل الغرفة للوصول إلى متوسط تركيز عدد الجسيمات لمدة ساعة واحدة أقل من رقم واحد لكل سنتيمتر مكعب باستخدام عداد جسيمات التكثيف. بعد ذلك ، قم بتشغيل مرحلة دوران العينة للمادة الآجلة باستخدام محرك متدرج يقوم بتدوير مرحلة دوران العينة بمعدل 72 دورة في الدقيقة مع 1000 دورة.
قم بقياس وتسجيل تركيز عدد الجسيمات المنبعثة وتوزيع حجم الجسيمات باستخدام CPC و OPC على التوالي. الآن ، قم بأخذ عينات من الجسيمات التي تم إطلاقها باستخدام جهاز أخذ عينات الجسيمات الذي يحتوي على وسائط مرشح أو شبكة TEM. أوقف القياس وأخذ العينات عندما يصل تركيز عدد الجسيمات إلى أقل من 0.1٪ من تركيز عدد الجسيمات الذروة.
بعد حفظ البيانات ، قم بإزالة العينات من الأداة. يظهر هنا التغيير النموذجي في تركيز عدد الجسيمات أثناء اختبار التآكل. أثناء التآكل لوحظت زيادة في تركيز عدد الجسيمات يتبعها انخفاض بعد التآكل.
تم قياس تكلفة النقرة في المتوسط 3.67 في 10 للجسيمات التسعة، وكانت الانحرافات في حدود 20٪ مما يمثل إطلاقا ثابتا للجسيمات أثناء التآكل. تم قياس OPC في المتوسط 1.98 في 10 للجسيمات التسعة ، وكانت الانحرافات في حدود 20٪ مما يمثل إطلاقا ثابتا للجسيمات أثناء التآكل. بعد التآكل ، فقدت عينات الاختبار الأصلية ما يقرب من 0.6 جرام أو 1.56٪ يظهر هنا إجمالي عدد الجسيمات المنبعث من الأنابيب النانوية التي تحتوي على أنابيب نانوية كربونية بواسطة اختبار التآكل.
أطلق المركب النانوي المحتوي على الأنابيب النانوية الكربونية جزيئات تكثيف أكثر بنسبة 12.6٪ وجسيمات بصرية أكثر بنسبة 1.9٪ من مركب التحكم. تمزقت معظم الجسيمات بسبب التآكل ، وكشف المجهر الإلكتروني الماسح للانبعاث الميداني عن عدم وجود هياكل أنابيب نانوية كربونية حرة من المركب النانوي الذي يحتوي على 2٪ من الأنابيب النانوية الكربونية في عينات المرشح أو العديد من عينات عينات الجسيمات بعد التآكل. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تقييم إطلاق المواد النانوية في حالة تآكل المواد النانوية.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
تقدم هذه المقالة طريقة لتقييم إطلاق المواد النانوية أثناء تآكل المواد النانوية المركّبة. نظام الغرفة المقترح يقوم باختبار إطلاق الجسيمات النانوية بشكل فعال، مما يوفر بيانات متسقة وقابلة للتكرار.
Assessing nanomaterial release during mechanical stress is critical for occupational safety and product risk evaluation in pharmaceutical and biotechnology applications involving nanocarriers or nanocomposite devices. This chamber-based method provides quantitative, repeatable particle release data under controlled abrasion conditions, supporting mechanistic de-risking of nanomaterial exposure scenarios. The approach enables predictive confidence in material safety profiling for early-stage formulation and device development pipelines.
The method integrates into nanomedicine development workflows by providing release analytics between formulation screening and preclinical safety evaluation stages.