Desarrollo de una cámara de prueba de toxicidad de inhalación sólo nariz que proporciona cuatro concentraciones de la exposición de partículas de tamaño nanométrico

Presentamos un protocolo de prueba que cumple con las Directrices de la OCDE para las pruebas de toxicidad por inhalación para la exposición a una y varias concentraciones. La cámara de inhalación de concentración múltiple, que puede probar hasta cuatro concentraciones de exposición a la vez, será más económica para los pequeños institutos de investigación. Para comenzar a probar una cámara de una sola concentración, selle la cámara y compruebe si hay fugas a 500 y 500 pascales negativos calibre durante 30 minutos cada uno.

A continuación, ajuste la temperatura del aire limpio a 23 grados centígrados y a una humedad relativa del 45%. Comience a fluir aire limpio a través de la entrada del aerosol y la vaina a 48 y 20 litros por minuto, respectivamente. Ajuste el diferencial de presión de escape a 100 pascales negativos.

Una vez que el flujo se ha estabilizado, mida las velocidades de flujo en tres puertos seleccionados aleatoriamente de cada nivel para confirmar que el flujo es uniforme. El caudal debe ser de aproximadamente un litro por minuto. Repita las mediciones dos veces más.

A continuación, detenga el flujo de aire y cargue una solución de cloruro de sodio del 0,1% en peso en el sistema de generación de aerosoles. Comience la generación de aerosoles a 20 litros por minuto con aire limpio como gas portador. Diluir el aerosol con 28 litros por minuto de aire limpio.

Configure un sistema de medición de tamaño de partícula y seleccione aleatoriamente tres puertos de cada nivel de la cámara. Mida tres veces la distribución del tamaño de partícula en cada puerto seleccionado. Para comenzar a instalar una cámara de múltiples concentraciones, compruébela si hay fugas y ajuste el suministro de aire limpio a 23 grados centígrados y a una humedad relativa del 45%.

Ajuste el escape para mantener una presión diferencial de 100 pascales negativos. A continuación, conecte un suministro de aire limpio a un puerto en el compartimiento superior y comience a fluir aire limpio a través del compartimiento a 11 litros por minuto. Una vez que el flujo se haya estabilizado, mida la velocidad de flujo en cada puerto disponible del compartimiento superior tres veces.

Repita este proceso para los otros tres compartimentos. A continuación, cargue una solución de cloruro sódico del 0,1% en peso en el generador de aerosoles. Configure el sistema de dilución de aerosoles para producir un flujo de aerosol a 11 litros por minuto.

Conecte la entrada del aerosol al compartimiento superior, espere a que el flujo se estabilice y seleccione aleatoriamente seis puertos de ese compartimiento. Mida la distribución del tamaño de partícula en cada uno de esos puertos tres veces utilizando el sistema de medición del tamaño de partícula. Repita este proceso para cada compartimiento.

Enjuague los compartimentos con aire limpio durante 30 minutos cuando estén completos. A continuación, conecte una entrada de aire limpio al compartimiento superior y fluya aire limpio a través de él a 11 litros por minuto. Configure el sistema de dilución de aerosoles para flujos de aerosol de baja concentración y alta concentración a 11 litros por minuto.

Conecte la línea de baja concentración al segundo compartimiento más alto y la línea de alta concentración al compartimiento inferior. Espere 10 minutos para que los flujos se estabilicen. A continuación, seleccione aleatoriamente un puerto de cada uno de los tres compartimentos y mida la concentración de aerosoles en los puertos seleccionados 15 veces cada uno para comprobar si hay contaminación cruzada.

Tanto las cámaras de exposición de una sola concentración como las de múltiples concentraciones mostraron una buena uniformidad de flujo en cada nivel horizontal de la cámara. Los flujos normalizados estaban cerca de los valores calculados durante el modelado del sistema. También se observó una buena uniformidad de flujo verticalmente en la cámara de una sola concentración.

La cámara multi-concentración tiene sólo un nivel de puertos por compartimiento, por lo que no eran aplicables las mediciones de uniformidad vertical directa. La concentración de partículas también era uniforme horizontalmente para ambas cámaras, y era uniforme verticalmente para la cámara de concentración única. Las concentraciones de aerosol en diferentes compartimentos de la cámara multi-concentración mostraron relativamente poca variación en 15 mediciones, lo que indica una contaminación cruzada mínima entre los compartimentos.

Es importante comprobar la reproducibilidad durante todo el procedimiento, especialmente durante la prueba experimental de evaluación del rendimiento de la prueba de contaminación cruzada. Las pruebas de evaluación de rendimiento se pueden ampliar comparando el resultado experimental con el modelado de dinámica de fluidos computacional del sistema de cámara.