Summary
전신 나노 입자 에어로졸 흡입 노출 시설은 (산화 티타늄 나노 크기의 이산화 티탄을 위해 건설되었다
Abstract
흡입 aerosolizable이 (ENM) 나노 재료 설계 작업을 개인에 대한 가장 가능성이 높은 노출 경로입니다. 제대로 나노 입자의 흡입 독성 연구를 수행하기 위해 챔버 하우징 에어로졸 실험 동물이 필요합니다 1) 정상 농도가 전체 노출 기간 동안 원하는 수준으로 유지 2) 동질 오염 물질 조성, 3) 안정적 기하 평균 직경 <200 nm의 기하학적 표준 편차의 크기 분포는 g <2.5, σ. 쉽게 응집 나노 입자 때문에 나노 입자를 포함하는 에어로졸의 생성은 매우 도전이다. 이것은 매우 강력한 입자 간 힘과 수십 나눌 수하기 어려운 크기 6 미크론의 수백 큰 프랙탈 구조의 형성에 크게 때문입니다. 분무기, 유동층, 벤 흡인기와 라이트 먼지 피드 등의 몇 가지 일반적인 에어로졸 발생기, 우리다시 테스트를하지만, 아무도는 모든 표준에게 5를 만족 나노 입자 에어로졸을 생성 할 수 없었다.
전신 나노 입자 에어로졸 흡입 노출 시스템은 조작 검증 및 나노 광촉매 흡입 독성 연구에 활용 하였다. 중요한 구성 요소 : 1) 새로운 나노 광촉매 에어로졸 발생기 2) 0.5 m 3 전신 흡입 노출 챔버, 3) 감시 제어 시스템. 대량 건조 나노 광촉매 분말 (밀도 3.8 g / cm 3 21 ㎚의 기본 직경)에서 생성 된 나노 광촉매 에어로졸은 90 LPM의 유량 (10.8 공기 변화 / HR)에 노출 챔버로 전달 된 . 입자 크기 분포와 질량 농도 프로파일을 스캔 이동성 입자 선별기 (SMPS) 및 전기 저압 충격기 (ELPI)를 연속적으로 측정 하였다. 에어로졸 질량 농도 (C)는 (㎎ / m 3) 중량 측정 확인 하였다. 질량 (M) 수집 된 입자는 M 사전 및 M 포스트 샘플링 (MG) 전후 필터의 질량입니다 M = (M 포스트-M 프리)로 측정 하였다. 질량 농도는 다음과 같이 계산 C = M Q는 유량 (m 3 / 분) 샘플링 / (Q * T), 그리고 t는 샘플링 시간 (분)입니다. 챔버 압력, 온도, 상대 습도 (RH), O 2와 CO 2 농도 모니터링하고 지속적으로 조절 하였다. Nuclepore 필터에 수집 된 나노 광촉매 에어로졸은 주사 전자 현미경 (SEM)과 에너지 분산 X-선 (EDX) 분석을 분석 하였다.
요약하면, 우리는 나노 입자 에어로졸 생성하고 노출 챔버에 전달 것을보고 : 1) 안정 질량 농도 2) 균일 한 조성 오염 물질 3) 카운트 평균 aerody 안정된 입자 크기 분포를에어로졸 생성하는 동안 157 나노 미터의 역학적 직경. 이 시스템은 안정적이고 반복적 직업, 환경 또는 국내 ENM 에어로졸 노출을 모의 시험 분위기를 만듭니다.
Protocol
전신 나노 입자의 흡입 노출 단계별 운영 절차는 다음과 같이 설명되어 있습니다.
주 : 1) 1 단계와 3 흄 후드에서 수행되어야한다 2) 연산자 (호흡, 고글, 고무 장갑) 적절한 개인 보호 장비를 착용해야합니다.
1. 에어컨 광촉매 나노 입자 건조 분말
- 불투명 한 용기에 나노 광촉매 분말을 넣습니다.
- 용기 뚜껑을 열어 둡니다.
- 에어컨 적어도 24 시간 동안 건조 데시 케이 터에 컨테이너를 배치합니다.
2. 데이터 수집 및 제어 시스템, SMPS 및 ELPI 및 모든 트랜스 듀서 워밍업
- 공기 모니터링 및 데이터 수집 시스템 및 에어로졸 모니터링 SMPS (TSI 주식 회사, 쇼어, MN) 및 ELPI (Dekati, 탐 페레, 핀란드)의 전원 스위치를 끄고, 최소 1 시간 동안 시스템을 따뜻하게.
- 전원을 켭니다모든 트랜스 듀서 스위치는 적어도 1 시간 동안 그들을 따뜻하게.
3. 에어로졸 발생기에 광촉매 나노 입자 건조 분말을로드
- 에어로졸 발생기에 실린더 캡을 열고, 에어로졸 발전기 필터를 교체합니다. 참고 : 하나의 에어로졸 발생기는 하나의 실린더가있다. 사용되는 에어로졸 발생기의 수는 노출 챔버에서 입자의 원하는 질량 농도에 따라 달라집니다.
- ~ 4g 나노 광촉매 분말의 무게를 각 실린더에 그들을로드합니다.
- 실린더 캡을 교체합니다.
- 모든 분야 광촉매 오염의 의심이 젖은 삭제해야합니다.
4. 흡입 노출 챔버에 에어로졸 발생기를 연결
- 흡입 노출 챔버 (TSE 시스템 GmbH에, 나쁜 Homburg, 독일)의 입구에있는 사이클론 분리기 매니 폴드를 통해 에어로졸 발생기의 모든 콘센트를 연결합니다.
- 압축 공기 배관에 연결에어로졸 발전기 벤 투리 분산기.
5. 흡입 노출 챔버에 공기 모니터링 및 에어로졸 샘플링 인렛 연결
- 온도 및 상대 습도 (RH), 압력, 흡입 노출 챔버에서 분위기 모니터링 포트를 테스트하는 TSE 시스템에서 제공 O 2 및 CO 2 센서를 연결합니다.
- 흡입 노출 챔버에서 에어로졸 샘플링 포트 중 하나에 에어로졸 dilutor의 입구를 연결 한 다음 ELPI의 입구에 해당 콘센트에 연결합니다.
- 흡입 노출 챔버에서 에어로졸 샘플링 포트 중 하나에 SMPS를 연결합니다.
- 노출 챔버에서 에어로졸 샘플링 포트 중 하나에 입자 농도 모니터 (TSE 시스템)의 입구를 연결합니다.
- PTFE 멤브레인 필터 (P / N 66149, 폴 법인, 앤 아버, 미시간)의 무게와 스테인레스 스틸 필터 홀더 (중 - 독극물 제품, 모리아 티 NM)에 필터를로드합니다.
- 의 입구에 연결샘플링 펌프 흡입 노출 챔버에서 에어로졸 샘플링 포트 중 하나에 필터를 미리 무게를 측정하고, 연결의 콘센트 스테인레스 스틸 필터 홀더.
6. 데이터 수집 시스템을 활성화
- 활성화 ELPI 데이터 수집 소프트웨어 ELPIVI는 설정 매개 변수를 확인하고 5 분 ~를위한 세척 펌프의 전원을 켠 다음, ELPI을 제로. 기록 전 노출 농도.
- SMPS 데이터 수집 소프트웨어를 활성화합니다. 기록 전 노출 농도.
- 활성화 소프트웨어, DACO (TSE 시스템), 공기 유량, 온도 및 상대 습도 챔버 압력을 모니터링 및 제어, 온도와 RH, O 2와 CO 2.
7. 흡입 노출 챔버에 실험 동물을로드
- 실험 동물의 무게.
- 동물이 노출 된 후 같은 새장에 다시 넣을 수 있도록 실험 동물 케이지를 표시하면 니DED.
- 흡입 노출 챔버의 문을 열고 유선 케이지에 실험 동물을로드합니다.
- 물은 동물을 제공 할 수 있습니다.
- 흡입 노출 챔버의 문을 닫고 고정합니다.
- 자주 고통의 흔적이 노출 챔버 관찰 창을 통해 동물을 관찰합니다. 동물을 끌어 일반적으로 행동해야한다. 신속한 / 호흡을 고심한 흔적이있는 경우, 노출을 중단, 비정상적인 모양, 자세 이상 또는 부동이 관찰된다. , 동물을 제거 원래 케이지에 반환 참석 수의사 및 / 문의하거나 해당 기관 애니멀 케어를 시작하고위원회의 절차를 사용합니다.
참고 : 단계 8.7, 8.8 및 8.17을 수행 할 때 연산자 개인 보호 장비를 착용해야합니다.
8. 나노 입자 에어로졸에 작은 동물에 노출
- 흡입 노출 챔버의 배기 진공 펌프를 켭니다.
- 의 데이터 수집 소프트웨어, DACO를 실행 : 같은 압력, 온도, 상대 습도, O 등의 노출 환경의 데이터를) 노출 챔버에서 압력을 조절) B, 노출 챔버 필터 건조한 공기를 공급하고, C)의 수집 2와 CO 2.
- 챔버 압력에서 약간 부정적인 압력 (설정 점 = -0.2 밀리바) 설정합니다.
- 에어로졸 발생기의 전원을 켭니다.
- 지속적으로 흡입 노출 챔버에서 입자의 크기 및 상대 질량 농도를 모니터링하는 ELPI 및 SMPS 데이터 수집 소프트웨어를 실행합니다.
- 에어로졸 농도가 안정되면, ELPI 모니터에 집중 프로필 (일반적으로 : 에어로졸 발전기가 가동 된 뒤에 20 분 정도 소요) 고원에 도달 즉, (예를 들어, 1 시간) 샘플링 시간을 설정하고, 에어로졸 샘플링 설정 필터 나노 입자의 대표 샘플을 수집하는 펌프.
- 샘플링 시간에 도달하면 필터를 제거하고 SA를 연결노출 챔버에서 탈출 시험 물질을 방지하기 위해 고무 플러그와 포트를 mpling.
- 필터를 달아 위에서 설명한대로 노출 챔버의 평균 질량 농도를 계산한다.
- 평균 농도가 목표 농도가 꺼져있는 경우, 수동으로 목표 농도가 달성되도록하기 위해 발전기의 공기 흐름을 조절합니다.
- D = C X V m XTX F R, 여기서 D = 용량, C 시험 재료의 평균 질량 농도, V m = 분, 양, t = 노출 기간, F의 R = 분수 소재로 동물의 폐에 입자 증착을 계산 그는 입금 또는 흡수된다.
- 깨끗하고 사전 가중 필터를 필터 홀더에 필터 단계를 반복 8.6 및 8.8을 대체합니다.
- 동물의 폐에 노출 챔버와 대상 입자의 증착 실제 질량 농도에 따라, 나머지 경험치를 추정, t는 남아 osure 시간 = (D 대상-D) / (C X V m X F R) t이 남아 = 노출 시간 유지, D 대상 = 대상 량, C = 시험 물질의 질량 농도, V m을 의미 = 분당 호흡량, F R 입금하거나 흡수 재료의 비율.
- 남아 t에 도달 할 때 에어로졸 발생기의 전원을 끕니다.
- 모니터에 표시된 입자 농도는 챔버의 사전 노출 입자 농도에 가까운 때까지 노출 챔버에서 동물을 제거하기 전에, 여과 된 공기와 함께 흡입 노출 챔버를 세척하십시오.
- 챔버 배기 진공 펌프를 끕니다.
- 데이터 수집 소프트웨어 DACO를 중지합니다.
- 노출 된 후 정상 호흡과 동작을 확인하기 위해 동물을 관찰하고 문서화하는 것이 다른 연구 합병증 예 없음IST. 콧물, 호흡 곤란이나 다른 동물 복지 합병증이 관찰되는 경우, 참석 수의사 및 / 문의하거나 해당 기관 애니멀 케어를 시작하고위원회의 절차를 사용합니다.
- ELPI 및 SMPS 데이터 수집 소프트웨어를 중지합니다.
9. 시험 보고서 만들기
9.1 시험 조건은 다음과 같습니다
- 이 테스트에 사용 된 에어로졸 생성 시스템과 작동 매개 변수에 대한 설명입니다.
- 노출 동안 사용 디자인, 유형, 크기 및 운영 매개 변수를 포함 노광 장치의 설명입니다.
- 측정 온도, 습도, 입자 크기 및 실제 농도 장비.
- 배기 공기와 사용하면 테스트 챔버에서 동물을 유숙하는 방법의 치료.
9.2 노출 분위기 데이터를 포함
- 흡입 장치를 통해 공기 흐름 속도.
- 온도 및 습도공기.
- 동물 케이지 근처 에어로졸 샘플링 영역의 실제 (분석 또는 중량) 농도.
- 입자 크기 분포 및 계산 횟수 평균 공기 역학적 직경과 기하 표준 편차.
- 왜 원하는 챔버 농도 및 / 또는 입자 크기에 관해서 설명 (해당되는 경우)을 달성 할 수 있고, 노력은 지침의 이러한 측면을 준수하는 데 걸리는.
기타 9.3
- 방 포함하는 흡입 시설에서 약간 부정적인 압력은 흡입 노출 실험실을 탈출 시험 자료를 방지하기 위해 유지되어야한다.
- 동물 폐기물의 영향을 제거하기 위해 매일 노출 챔버를 청소합니다.
- ELPI, SMPS 및 기타 악기 세척 및 사용자 매뉴얼에 따라 조정해야한다.
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Representative Results
흡입 노출 연구는 일반적으로 시험 물질 8,9의 정의 농도로 실험 동물을 노출하면서 알려진 지속적인 테스트 환경에서 실험 동물을 유지하는 포함한다. 전신 나노 입자의 흡입 노출 시스템은 그림 1에 표시됩니다. 챔버를 통해 공기의 90 LPM 연속 흐름이 어디에 있었 전신 챔버는 동적 흐름을 기준으로 운영되었다. 이 공기 흐름 급성 흡입 노출 7 미국 환경 보호국 (Environmental Protection Agency)에 필요한 공기 교환의 최소 수 (10.0)를 초과 10.8 공기 변화 / 시간을 제공했다. 레싱 필터, 필터와 활성탄 필터 (아트라스 콥코, 스웨덴) 병합 높은 효율 등 3 단계 공기 정화 시스템, 물, 먼지 및 기름 증기 및 (탄화수소) 냄새 제거를 위해 입구 공기에 사용되었다. 미리 종이 필터, 숯 필터와 HEPA Fi를 포함하여 3 단계 공기 정화 시스템LTER는 배기 가스 질량 유량 컨트롤러를 보호하는 데 사용되었다. 웨스트 버지니아 대학의 요청에 따라, TSE 시스템에 의해 설계된 4 단계 공기 정화 시스템은 배기 진공 펌프의 출구에 사용되었다. 노출 챔버는 스테인레스 스틸 와이어로 만들어진 TSE 시스템에 의해 공급 된 주택 8 동물 케이지의 용량을 가지고 있습니다. 노출 챔버에서 분위기에 익숙해 실험 동물의 최대 수는 16 쥐, 64 마우스입니다. 실험 동물의 총 부피는 급성 흡입 노출 7 미국 환경 보호국에 의해 요구되는 시험 분위기의 안정성을 보장하기 위해 챔버의 부피의 5 %를 초과하지 않습니다.
나노 입자 에어로졸 발생기 설계 및 3,10 테스트되었습니다. 그림 2에서와 같이 그것은 배플 (4) 진동 벤츄리 분산기 (6)과 사이클론 분리기 진동 유동층 실린더 (5)으로 구성되어 있습니다. 진동기 (10) cylind에 연결어 (5) 기계적인 진동을 생산하고 있습니다. 필터 (2) 실린더 스테인리스 공기 분배기 (1)에 앉아있다. 나노 입자의 건조 분말 (3) 필터에 분무 달려 될 수 있습니다. 벤 투리 분산기 (6) 실린더의 상단에 출력 포트에 연결되어 있습니다. 벤 투리 분산기는 파이프에 굴곡이있다. 벤 투리 분산기의 수축에 걸쳐 불고 높은 속도 공기 제트 활성 탄소 및 HEPA를 통해 원위부 양쪽에 공기 공급 포트에서 실린더로 깨끗하고 건조한 공기를 끌어 실린더 진공을 만들 수 있습니다 필터 (9). 벤 투리 분산기 출구는 사이클론 분리기 (7)의 입구에 연결되어 있습니다. 사이클론 분리기의 출구 노출 챔버의 입구에 연결되어 있습니다. 이 에어로졸 생성 시스템에서 전단 흐름과 여러 impactions 진동은 큰 덩어리, 큰 덩어리를 제거하는 데 사용되는 여러 입자 분리하고 최소화하기 위해 사용되는 여러 희석을 분산하기 위해 이용된다입자의 재 응집. 입자 크기와 질량 농도는 수동 밸브 (8) 및 (11)를 통해 건조 분말 계층을 통해 진동 및 공기 유량을 조절하여 제어 할 수 있습니다.
대량 건조 분말 (Aeroxide 광촉매 P25, 에보 닉, 독일) 90 LPM에 희석하여 흡입 노출 챔버로 전달 된 나노 광촉매에서 생성 된 광촉매 에어로졸. 시험 분위기는 ELPI으로 모니터링하고 각 실험 동물의 그룹에 대한 일관된 알려진 노출을 보장하기 위해 수동으로 조정 하였다. 또한, 실험 동물의 같은 번호로 구성된 가짜 그룹은 항상 연구에 포함되어야한다. 제어 실험 동물은 실험 동물에 시험 나노 입자 에어로졸의 생물학적 효과를 평가하기 위해 사용되는 대신 가짜 그룹에서 에어로졸 입자와 결과 여과 된 공기를 청소에 노출 될 것입니다.
1. 챔버 압력
그림 3에서와 같이 챔버 내부에 약간 부정적인 압력 (-0.2 ± 0.01 밀리바), 주변의 실험실에 시험 물질의 누출을 방지하기 위해 챔버 입구와 출구 공기 유량 제어를 통해 유지되었다. 이상적으로 흡입 노출 챔버를 포함하는 객실은 약간 부정적인 압력에 있어야합니다.
2. 공기 유량, 온도 및 상대 습도
유입 및 배출 공기 유량은 질량 유량 제어기에 의해 제어되었다. 그림 4에서와 같이, 유입 공기 유량은 ± 0.3 LPM 89.9이고, 배출 공기의 유량은 111.9였다 ± 0.9 LPM. 온도와 상대 습도는 온도와 RH 센서와 모니터링 및 22.6에서 제어되었다 ± 0.4 ° C와 6.9 ± 실내 공기의 온도를 제어를 통해와 humidif와 0.6 %그림 5와 같이 IER. 상대 습도 % 3 사이 80 이하 Pauluhn & 모어의 조사에 따르면, 쥐 특정 효과 4 않고 습도 분위기도 용납.
3. 상공 회의소 O 2와 CO 2 농도
O 2와 CO 2 농도는 O 2와 CO 2 가스 분석기와 함께 지속적으로 감시 하였다. 그림 6에서 보는 바와 같이, O 2 ± 20.79에서 0.03 % 안정적이고, CO 2 농도는 580이었다 ± 25 PPM.
4. 에어로졸의 특성
흡입 연구에 사용 된 에어로졸은 일반적으로 크기 분포 함수와 농도 매개 변수를 설명하는 두 개의 매개 변수를 실시간으로 특징입니다. 시험 분위기의 연속 흐름은 단지 챔버에서 동물 케이지 위의 영역에서 샘플을 당겨졌다분석 악기 라인.
4.1 입자 크기 분포
그림 7A는 표준 10 LPM의 ELPI로 측정 입자 크기 분포이다. 입자의 수 평균 공기 역학적 직경은 157 nm의 것입니다. 그림 7b는 TSI 3936L75의 SMPS로 측정 입자 크기 분포이다. 입자의 수를 평균 이동 직경은 2.3 기하학적 표준 편차와 145 nm의 것입니다. 7C 쇼에게 흡입 노출 연구 중에 입자 크기 변화를줍니다. 입자 크기는 전체 노출 기간 동안 비교적 안정적입니다.
4.2 에어로졸 농도
나노 광촉매 입자의 실시간 질량 농도 프로파일은 단지 ELPI와 케이지 위의 영역에서 관찰되었다. 그림 8A는 4 시간 / 일 흡입 노출시 입자 농도이다. 시흡입 노출은 실제 농도는 중량 방법을 사용하여 측정 하였다, 3 4 측정은 흡입 용량을 계산, 촬영했다. 입자는 47mm PTFE 멤브레인 필터를 하였다. XP2U의 마이크로 저울 (METTLER TOLEDO, 스위스) 충전재의 무게를하는 데 사용되었다.
흡입 노출 챔버에서 나노 광촉매 농도의 안 일 간 매일 변화가 29 개인 4 시간 / 일 흡입 노출 (목표 농도 = 6.0 ㎎ / m 3)의 중량 농도에 따라 결정되었다. 각각의 안 일 평균 농도와의 상대 표준 편차 (RSD)는 같은 그림 8b에 표시된 4 시간 흡입 노출시 3 ~ 4 중량 측정에 따라 계산 하였다. 일중 농도는 0.02 0.17 사이 RSD로 5.3-6.6 ㎎ / m 3의 의미가 있습니다. 평균 간 하루 농도의 RSD가 29 개인 평균값 INTR에 따라 계산 하였다하루 중량 농도. 간 일 평균 농도는 0.06 RSD와 6.0 ㎎ / m 3입니다. 그것은 우리의 시스템은 급성 흡입 노출에 대한 안정적이고 재현성있는 나노 광촉매 시험 분위기를 제공 할 수있는 것으로 나타났다.
4.3 에어로졸 형태와 원소 조성
구조와 입자의 화학 성분은 독성 연구에서 중요하다. 광촉매 샘플은 47-mm Nuclepore 폴리 카보네이트 필터 (워트 먼지, 클린턴, PA)에 수집되었다. 필터는 네 개의 동등한 부분으로 절단 된 2 개의 섹션 실버 페이스트 (콜로이드 실버 액체, 전자 현미경 과학, 햇 필드, PA)를 가진 알루미늄 스텁에 장착 하였다. 에서, 광촉매 입자를 주사 전자 현미경 히타치 4800 전계 방출 (FESEM, 히타치, 일본)를 사용하여 볼 수 있으며, 또한 에너지 분산 X-선 분석 (프린스턴 감마 테크, 로키 힐, NJ SEM-EDX)를 이용하여 분석 하였다 증착 20 케빈.
5. 분포의 균일 성
시험 화합물의 농도가 위치에서 위치 3에 따라 다릅니다 경우 챔버 내부에 적절한 환경 변수를 유지하는 것은 충분하지 않습니다. 나노 입자의 농도는 단지 노출 챔버에서 케이지 위의 영역에서 네 개의 다른 위치에서 측정 하였다.
위치, M I,에서 입자의 질량은 필터 샘플링 및 마이크로 균형 중량 측정 측정 하였다. 샘플링 입자의 평균 질량은
평균 농도에서 위치 나는의 질량 농도의 상대적인 편차는
평균 농도는 다른 측정 위치에서의 농도의 최대 상대 편차는 <6 %입니다. 이 그룹 계산을위한 허용 한계 내에 있습니다.
6. 동물의 폐에서 계산 된 입자 증착 동물이 노출 기간 섭취시 시험 분위기의 알려진 농도를 흡입 또는 분수를 알고 입금하는 경우, 입금 시험 물질의 양을 계산할 수 있습니다 :
여기서 D = 용량, C 시험 물질의 농도 =, V m = 분, 양, t = 노출 기간, F R 입금하거나 흡수 재료의 비율.
분당 호흡량의 평균 값은 V m은 경험 상대 성장 스케일링 수식 1,2를 사용하여 신체 질량에서 추정 할 수있다. 예를 들어, 쥐를 가정하는 분 환기 V m = 200 ML / 분, 노출 농도 C = 6.2 ㎎ / m 3, 노출 시간 t =가4 시간, 재료 증착 F R의 부분 = 0.1, 다음 계산 된 폐 증착 D = 30 μg.
그림 1. 흡입 노출 시설 1 = 노출 챔버;. 2 = 전기 저압 충격기, 3 = 에어로졸 발생기, 4 = 스캔 이동성 입자 선별기.
그림 2. 나노 TiO2의 에어로졸 발생기의 회로도 1 = 공기 유통;. 2 = 필터, 3 = 광촉매 분말, 4 = 배플, 5 = 실린더, 6 = 벤츄리 분산기, 7 = 사이클론 분리기, 8 = 밸브 (희석 공기) ; 9 = 숯 & HEPA 필터, 10 = 진동기, 11 = 밸브 (건조 분말을 통해 공기).
그림 3. 챔버 압력. 실에서 약간 부정적인 압력 -0.2 유지 하였다 밀리바 (대상 압력). 압력이 대상 압력 (스파이크) 해제되면, 제어 시스템은 다시 목표 압력에 압력을 조정했습니다.
그림 4. 챔버 입구와 출구 공기 유량은. 입구 공기 유량을 평균 = 89.9 LPM, 및 배출 공기 유량 = 챔버에서 약간 부정적인 압력을 유지하기 위해 111.9 LPM.
그림 5. 챔버 온도와 RH. 평균 온도 erature = 22.6 ± 0.4 ° C, RH 6.9 ± 0.6 % 동안.
그림 6. 상공 회의소 O 2와 CO 2. O 2 20.79 %이며, CO 2는 580 ppm으로합니다.
그림 7. . 광촉매 에어로졸 크기 분포) ELPI는 중간 공기 역학적 직경을 계산 D p = 157 nm의;. B) SMPS는 D G 기하 표준 편차는 2.3 g의 σ와 = 145 nm의 C) 입자 크기 대 시간 평균 이동 직경을 계산 ELPI에서. 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
다시 8A "SRC ="/ files/ftp_upload/50263/50263fig8A.jpg "/>
8A 그림. 4 시간 광촉매 에어로졸의 질량 농도.
그림 8b. 29 각 4 시간 흡입 노출의 광촉매 에어로졸의 질량 농도.
그림 9. 광촉매 에어로졸의 SEM 현미경 사진. 필터 47mm에서) 전형적인 입자 분포. B) 빨간색 화살표, 1.78 μm의. C) 노란색 화살표, 159 nm의가. 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
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그림 10. 광촉매 에어로졸 시료의 스펙트럼. 탄소 필터에서이며 골드 / 팔라듐 코팅에서이다. SEM-EDX 결과에 따라 검사의 모든 입자는 그들이 진정으로 광촉매 입자 있다고 보여 티타늄과 산소 만 이루어져 있었다.
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Discussion
우리는 조립 전신 나노 입자 에어로졸 흡입 노출 시스템에 여기에 설명했다. 시스템 기능은 최첨단 나노 입자 에어로졸 특성화 기술을 검증 하였다. 새로운 나노 입자 에어로졸 생성 시스템으로,이 흡입 노출 시스템은 비교적 일관된 온도, 습도, 공기 흐름, 실험 동물을위한 산소 함량과 잘 특징, 제어 및 균일 한 나노 입자 에어로졸 시험 분위기를 제공 할 수 있습니다. 노출 시스템은 동물, 또는 장기 연구의 큰 숫자에 가장 효율적입니다. 이 대형 전신 실에서 실험 동물은 억제 편안하고 열 응력을 최소화 할 수 있습니다. 노출의 주요 한계는 실험 동물이 노출 챔버에서 분위기에 몰입하는 것입니다. 경구 및 피부 노출로 노출의 다른 경로가 발생할 수 있습니다. 또한, 전신 시스템에 대량 자료 많은 양의 becau 필요합니다큰 유입 유량의 남동쪽. 12 포트 코 전용 흡입 노출 시스템, 입구 공기 유량 12 LPM 동안 예를 들어, 0.5 m 3 노출 챔버이 시스템에 유입 공기의 유량은 90 LPM입니다. 흡입 노출 연구를 계획 할 때 따라서, 벌크 재료의 비용과 가용성이 고려되어야한다.
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Disclosures
이 보고서의 결과 및 결론은 저자의 견해이며, 반드시 산업 안전 보건 국립 연구소의 관점과 관련이 없습니다. 어떤 회사 이름 또는 제품을 언급 NIOSH에 의해 승인을 의미하지 않으며, 다른 제품에 사용할 수없는, 또는 적절한 평가 후 대체 할 수없는 것이 그것을 의미하는 것은 아닙니다.
Acknowledgments
목록 승인 및 자금 조달.
NIH-ES015022 및 ES018274 (TRN)
NSF-협력 협정 1,003,907 (VCM)
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Inhalation exposure system | TSE Systems GmbH, Bad Homburg, Germany | ||
| Air monitoring system | TSE Systems GmbH, Bad Homburg, Germany | ||
| Titanium dioxide Aeroxide P25 | Evonik, Germany | ||
| Scanning mobility particle sizer-3936L75 | TSI Inc., Shoreview, MN | ||
| Electric low pressure impactor, Standard 10 LPM | Dekati, Tampere, Finland | ||
| Ultra Micro Balance, XP2U | METTLER TOLEDO, Switzerland | ||
| Field Emission Scanning Electron Microscope-S-4800 | Hitachi, Japan | ||
| Energy dispersive X-ray analysis | Princeton Gamma-Tech, Rocky Hill, N.J. | ||
| Nuclepore polycarbonate filters | Whatman, Clinton, PA | ||
| PTFE membrane filters | Pall corporation, Ann Arbor, Michigan |
References
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