Hier präsentieren wir ein Protokoll, um tragbare zellulären Aerosol Belichtungen durchführen und zelluläre Reaktion zu messen. Die Methode verwendet Zellen, an der Luft-Flüssigkeit-Schnittstelle, imitiert in Vivo Physiologie gewachsen. Zelluläre Reaktion auf Kupfer Nanopartikel Aerosole wurde als oxidativer Stress durch reaktiven Sauerstoff-Spezies-Generation und Zytotoxizität als Laktat-Dehydrogenase Freisetzung beobachtet.
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Methodenartikel
Eine neue Portable In-vitro- Exposition Kassette für Aerosol-Sampling
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Dieses Protokoll stellt ein neues in-vitro- Belichtung System, getragen wird, einschließlich seiner Charakterisierung und Leistung. Air-Liquid-Schnittstelle (ALI) in-vitro- Belichtung Systeme sind oft groß und sperrig, Transport zum Feld und Betrieb an der Quelle der Emission oder innerhalb der Atemzone erschwert. Durch Miniaturisierung dieser Systeme kann im Labor gebracht werden, zum Feld, Beschleunigung Verarbeitungszeit und Bereitstellung einer angebrachter Belichtungsmethode, die nicht das Aerosol vor der Kontaktaufnahme mit den Zellen verändert wird. Die Portable In-vitro- Exposition Kassette (PIVEC) passt eine 37-mm-Filterkassette für in-vitro- Toxizitätstests außerhalb der traditionellen Labor ermöglichen. Die PIVEC war geprägt mit drei Größen der Kupfernanopartikel Ablagerung Effizienz basierend auf gravimetrische bestimmen und Partikelanalyse Nummer Konzentration. Anfängliche Zytotoxizität Experimente wurden mit exponierten Lungenzellen zu bestimmen, die Fähigkeit des Systems, Partikel zu hinterlegen, unter Beibehaltung der Zellviabilität durchgeführt. Die PIVEC bietet eine ähnliche oder höhere Ablagerung Effizienz im Vergleich zur verfügbaren senkrecht fließen in-vitro- Belichtungsgeräte. Trotz der geringeren Probendurchsatz verleiht der Kleinheit einige Vorteile der aktuellen in-vitro- ALI Belichtung Systeme. Dazu gehören die Fähigkeit, persönliche Überwachung getragen werden, Mobilität aus dem Labor, um die Quelle der Emissionen und die Option zum Einrichten mehrerer Systeme für räumliche Auflösung und gleichzeitig einen niedrigeren Benutzer Kosten. Die PIVEC ist ein System, das Sammeln von Aerosolen im Feld und in die Atemzone auf einem Luft-Schnittstelle, in-vitro- Modell.
Einleitung
Persönlichen Probenahme mittels in-vitro- Techniken könnten umfassende Informationen über die biologischen Wirkungen der Aerosole am Arbeitsplatz. 1 Forderungen an Verunreinigungen in der Luft enthalten Forderungen gegenüber dem chemischen Stoff selbst, um die gesammelten Luftproben getauchten Bedingungen wo das Gas die Zellsuspension intermittierende Exposition mit einem Gerät wie ein Rocker oder direkte eingeführt ist Forderungen an der Grenzfläche Luft-Flüssigkeit (ALI). 2 viele dieser Techniken erfolgt mit Zellen in Suspension oder die Entnahme von Proben vor der Belichtung, von die jede die toxikologische S....
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Protokoll
Betreiber tragen persönlichen Schutzausrüstung (z.B. Kittel, Handschuhe, Schutzbrille) beim Ausführen der Schritte 1, 2, 3, 5 und 6.
1. Vorbereitung der Materialien
-
Bereiten Sie Materialien für System-Montage und Belichtung Wiederholbarkeit zu gewährleisten.
- Stellen Sie sicher, Einsatz neuer oder 70 % igem Ethanol gereinigt ¼" Innendurchmesser leitfähigen Schlauch und ¼" Außendurchmesser Anschlüsse für den Systemaufbau.
- Shop Testmaterialien inklusive Filter, PIVEC Komponenten, Pinzette und Partikel-Pulver in einer kontrollierten Umgebung in Bezug auf Temperatur und Feuchtigkeit für mindestens....
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Ergebnisse
Am Arbeitsplatz in-vitro- Toxikologie umfasst Erhaltung zelluläre Lebensfähigkeit während der Durchführung von Aerosol-Exposition. Das PIVEC-System ist in Abbildung 2, unter anderem die Temperatur und feuchte-Steuerung und abgenutzte PIVEC dargestellt. Die Temperatur wurde über eine batteriebetriebene Ohmsche Heizung gepflegt und das Aerosol befeuchtet mit erhöht natürliche Befeuchtung durch eine poröse, benetzte Rohr. In einer kontrollierten Aerosol.......
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Diskussion
Filterkassetten bieten eine einfache, kostengünstige Methode des Sammelns Aerosole in die Atemzone; jedoch Aerosol Proben extrahiert vom Filter nicht repräsentieren das gesamte Aerosol (d.h. Gase, flüchtigen Stoffen und Partikeln) und daher die Bewertung der damit verbundenen biologischen Wirkungen zu begrenzen. Mit den ersten Entwurf der 37-mm-Filter-Kassette, die PIVEC soll Portabilität zu erhalten und die in Vivo Abscheidung von Partikeln aus Inhalation zu imitieren. Die PIVEC ist deutlich kleiner als die akt.......
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Offenlegungen
Die Zugehörigkeit der Autoren ist auf dem Deckblatt dargestellt. Die Autoren sind von Virginia Commonwealth University, finanziell unterstützt wo die Fertigstellung in Richmond, VA. Die Autoren haben die alleinige Verantwortung für das Schreiben und den Inhalt dieses Papiers. Die Autoren erklären, dass es keinen Interessenkonflikt gibt.
Danksagungen
Die Autoren möchten Boris Solomonov und der Virginia Commonwealth Innovation Machine Shop für Hilfe mit rapid Prototyping Gerät danken. Die Autoren möchten auch Danke Cristian Romero-Fuentes des Arbeitskreises Lewinski, Dr. Vitaliy Avrutin, Dr. Dmitry Pestov und die Virginia Commonwealth Nanomaterialien Kern Charakterisierung Anlage für ihre Hilfe mit Partikelcharakterisierung. Diese Arbeit wurde von Startup-Fonds Dr. Lewinski von der College of Engineering an der Virginia Commonwealth University zur Verfügung gestellten unterstützt.
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS) | TSI, Inc. | 3910 | NanoSMPS |
| Optischer Partikelgrößenmesser (OPS) | TSI, Inc. | 3330 | |
| Edelstahlrohr, 4" lang | McMaster-Carr | 4830K116 | Standardwandig 304/304L, beidseitig mit Gewinde, 1/8 Rohrgröße |
| Messingkugelhahn mit Hebelgriff | McMaster-Carr | 4112T12 | Kompakte Hochdruckstufe, 1/8 NPT Stahlrohr mit Innengewinde |
| , 2" lange | McMaster-Carr | 7753K121 | Standardwand, einseitig mit Gewinde, 1/8 Rohrgröße |
| HEPA Filter | GE Healthcare | 09-744-12 | HEPA-Cap Einweg-Luftfilterkapsel |
| Vakuumerzeuger | PISCO USA | VCH10-018C | |
| PIVEC | VCU | Für das Design kontaktieren Sie bitte die Autoren | |
| Resistive Heizung | |||
| 1/4" Stachelverbinder | Zefon International, Inc. | ||
| Poröse Schläuche | Scientific Commodities, Inc. | BB2062-1814A | Hydrophile 10 μm |
| Batterie-Powerbank | |||
| Zellkultureinsatz | Fisherbrand | 353095 | 24-Well-Platteneinsatz |
| Filterzange | Fisherbrand | 09-753-50 | |
| Transferpipette | ThermoScientific | 13-711-27 | |
| Glasfaserfilter | SKC | 225-7 | bindemittelfreier Typ AE Filter 37 MM 1,00 μm Pore |
| Ultra Micro Balance | A& D | BM-22 | Untergebracht in einer Klimakammer |
| 37 mm Filterkassette | SKC | 225-3250 | Filterkassette Rohling, 37 mm, klar Styrol |
| Vakuumpumpe mit variablem Durchfluss | SKC | 220-5000TC | AirChek TOUCH, 5 bis 5000 mL/min |
| Kupferpartikel | U.S. Research Materials, Inc. | US1090 | 40 nm |
| Kupferpartikel | U.S. Research Materials, Inc. | US1088 | 100 nm |
| Kupferpartikel | U.S. Research Materials, Inc. | US1117M | 800 nm |
Referenzen
- Lewinski, N. A., Secondo, L. E., Ferri, J. K. Enabling Real-Time Hazard Assessment at the Workplace Enabling Real-Time Hazard Assessment at the Workplace. 14th Global Congress on Process Safety. , 1-9 (2018).
- Bakand, S., Winder, C., Khalil, C., Hayes, A.
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Nachdrucke und Genehmigungen
