Name: Desarrollo de una cámara de prueba de toxicidad de inhalación sólo nariz que proporciona cuatro concentraciones de la exposición de partículas de tamaño nanométrico (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-03-18T12:30:00.000+00:00
Duration: 5 min 7 s
Description: Aprende a utilizar una cámara de inhalación nasal para toxicología que permite probar cuatro concentraciones simultáneamente. Este protocolo validado cumple con las guías OECD y resulta económico para institutos de investigación pequeños.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Esta investigación fue apoyada por la tecnología de innovación programa Industrial (10052901), desarrollo de nanomateriales altamente usable inhalación Toxicidad sistema de prueba en el comercio, a través de la Corea evaluación Instituto de tecnología Industrial por el Coreano Ministerio de comercio, industria y energía.

1. análisis numérico métodos
<ol><li>Realizar el análisis del campo de flujo dentro de la cámara según la forma geométrica, como se describe en la figura 1 y tabla 114. Nota: Un análisis numérico del campo de flujo según la forma geométrica predice el flujo del aerosol y evalúa como un dispositivo de prueba.</li>
	<li>Diseño de la cámara con columnas de 4 etapas x 12, 48 puertos en total, donde el núcleo se divide en una torre interior y exterior, como se describe en la figura 1B. Nota: Cada etapa tiene 12 puertos de exposición para la colocación de los animales experimentales. Satisfacer la recomendación sugerida por el documento de orientación de la OCDE (GD) 396.</li>
	<li>Para la exposición de concentración solo, coloque la placa de mezcla en la parte superior de la torre interior para mezclar el material de prueba y asegurar una concentración uniforme en las distintas etapas. Para la exposición multiconcentration, separar la torre interior en cuatro etapas y las concentraciones de exposición por un disco de separación. Nota: La placa de mezcla</li>
</ol>2. preparación de la evaluación experimental
<ol><li>
Cámara
	<ol>
<li>La cámara se dividen en tres partes: la entrada, la vaina y el escape, como se muestra en el diagrama esquemático (figura 2). Nota: La entrada es donde el aerosol fluye en la cámara interior, y la vaina es el espacio entre las torres de interiores y exteriores para flujo de aire extra.</li>
		<li>Fuente el aerosol (o artículo de prueba) a la torre interior y animales de experimentación, mientras que la exhalación de los animales que contiene el aerosol sobrante fluye hacia fuera a través de los gases de escape con el aire de la vaina. Nota: Los poseedores de animales están cerrados y vacían.</li>
		<li>Mantener la presión interna de la constante de cámara con un ventilador y un inversor, como la presión interior pleno es controlada por el caudal de la vaina.</li>
		<li>Diseño de equipo para medir la uniformidad de la concentración del aerosol (o artículo) prueba en la cámara mezcladora ubicada frente a la cámara de exposición sólo nariz en caso de exposición solo concentración. Nota: La uniformidad del aerosol de prueba puede ser evaluada por su número tamaño y concentración distribución de partícula. Las muestras de concentración individual de la cámara deben apartarse de la concentración media de la cámara por no más de ± 10% para gases y vapores y por no más de ± 20% para aerosoles líquidos o sólidos4,5,6,7 ,8. Así, cuando las partículas de prueba no son constantes, el flujo de aerosol puede evitarse a través del extractor.</li>
		<li>Busque fugas verificar la fiabilidad de la prueba y asegurar seguridad confirmando un sistema cerrado con ±500 Pa que se mantiene durante 30 minutos. Nota: Puede comprobarse la salida de burbujas de jabón.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Monitoreo y control ambiental
	<ol>
<li>Establecer el índice de afluencia total del aerosol (único/múltiples) y de la envoltura de aire a 48 L/min o 44 L/min (único o múltiples, respectivamente) y 20 L/min, respectivamente y mantenga constante la presión interna de la cámara de −100 Pa en la configuración de Control de la interfaz de usuario.</li>
		<li>Mantener la temperatura y la humedad a 23 ° C y 45%, respectivamente. Utilizar un humidificador para controlar la humedad del aire de la exposición.</li>
		<li>Llevar a cabo un experimento en un ambiente controlado de isohumidity isotérmico para cumplir con la OECD inhalación Toxicidad pautas4,6,7,8.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Medida de la uniformidad de flujo
	<ol>
<li>Suministro de 48 L/min de aire limpio a la cámara de inhalación a través de un suministro de aire limpio, incluyendo un filtro HEPA, controlado por un controlador de flujo másico (MFC). Nota: El aire limpio se hace después de filtrar con un filtro HEPA.</li>
		<li>Estabilizar el flujo usando la cámara de mezcla en caso de exposición solo concentración.</li>
		<li>Instale una boquilla de suministro a un puerto que inyecta aire fresco control o el aerosol de prueba (o artículo) en el caso de exposición multiconcentration.</li>
		<li>Medir la velocidad del flujo por puerto usando un medidor de flujo másico.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Generación de partículas
	<ol>
<li>Generar nanopartículas de NaCl utilizando un atomizador de cinco-jet para evaluar el diseño de la cámara de inhalación. Nota: Utilice una solución de NaCl de 0.1%wt para generar las nanopartículas de NaCl.</li>
		<li>Regulan el MFC para controlar la cantidad de producción a 48 L/min del aerosol de NaCl mezclada aire en la concentración individual y a 12 L/min de NaCl mezcla de aerosol del aire en la multiconcentration cada cuatro etapas. Nota: Todos los puertos de la cámara sólo nariz recibe 1 L/min (es decir, 48 puertos nariz-sólo cámara (cuatro etapas) 48 puertos/cuatro etapas; 12 puertos de escena).</li>
		<li>Suministro de aire limpio para la dilución en la carretera de circunvalación. Nota: El diámetro promedio y desviación geométrica de nanopartículas de NaCl están a 76 nm y 1.4 mantienen, respectivamente.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Medida de uniformidad de partícula
	<ol>
<li>Medir la distribución de tamaños de partículas de NaCl nanopartículas emitidas por las boquillas de inyección utilizando a un medidor de partículas análisis de movilidad (SMPS) compuesto por un analizador diferencial de movilidad (DMA) y un contador de partículas de condensación (CPC).</li>
		<li>Utilice un neutralizador del aerosol de Am para eliminar la carga estática de las partículas y reducir la deposición de partículas en las paredes, mejorando así la eficiencia de medida18.</li>
		<li>Mantener la proporción del aerosol y de la envoltura de flujo de aire de la DMA en el 1:10 para mantener el flujo de aerosol y vaina aire caudal de 1 L/min y 10 L/min, respectivamente.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. prueba de uniformidad de flujo
<ol><li>
Multi-concentración exposición
	<ol>
<li>Establecer la velocidad del flujo de las boquillas de inyección mediante el suministro de aire limpio en 11 L/min a través de la entrada de aerosoles. Seleccione 11 inyectores de puerto para cada uno las cuatro etapas.</li>
		<li>Medir el caudal para conectar el medidor de flujo con la boquilla seleccionada.</li>
		<li>Repita el paso 3.1.2 3 x para comprobar la reproducibilidad.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Exposición individual-concentración
	<ol>
<li>Establecer la velocidad del flujo de las boquillas de inyección mediante el suministro de aire limpio a 48 L/min a través de la entrada de aerosoles. Seleccione al azar 24 boquillas de Puerto entre los 48 puertos. Medida de 3 x para verificar la reproducibilidad.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. prueba de uniformidad de partícula
<ol><li>
Exposición multiconcentration
	<ol>
<li>Establecer la distribución de tamaño de partícula de las toberas de inyección mediante el suministro de las partículas generadas en 11 L/min a través de la entrada de aerosoles (hacer esto como se describe en la sección 2).</li>
		<li>Seleccionaron al azar seis boquillas de Puerto entre las cuatro etapas; medida de 3 x para verificar la reproducibilidad.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Exposición individual-concentración
	<ol>
<li>Establecer la distribución de tamaño de partícula de las toberas de inyección mediante el suministro de las partículas generadas a 20 L/min y aire limpio a 28 L/min, haciendo un total de 48 L/min a través de la entrada de aerosoles (como se describe en 2.4 y 2.5).</li>
		<li>Al azar Seleccione seis boquillas de Puerto entre las cuatro etapas.</li>
		<li>Medir la concentración de partículas, para conectar el SMPS con la boquilla seleccionada.</li>
		<li>Repita el paso 4.2.3 3 x para comprobar la reproducibilidad.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. prueba contaminación cruzada
<ol><li>Establece tres etapas en el caso de exposición multiconcentration.</li>
	<li>Conectar dos generadores con concentraciones de solución diferente y una línea de aire limpio para las tres etapas respectivas.</li>
	<li>Establecer la distribución de tamaño de partícula de las toberas de inyección mediante el suministro de las partículas generadas y aire limpio en 11 L/min a través de la entrada de aerosoles (como se describe en 2.4 y 2.5).</li>
	<li>Seleccionó al azar una boquilla de puerto de las tres etapas.</li>
	<li>Medir la concentración de partículas, para conectar el SMPS para el puerto seleccionado.</li>
	<li>Repita el paso 5.5 x 15 para verificar la reproducibilidad.</li>
</ol>

<ol><li>Phalen, R. F. Methods in Inhalation Toxicology. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPhalen%2C+RF+%22Inhalation+Exposure+Methods%22">Inhalation Exposure Methods</a>. Phalen, R. F. , CRC Press. Boca Raton, FL. 69-84 (1997).</li>
<li>Moss, O. R., James, R. A., Asgharian, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+exhaled+air+on+inhalation+exposure+delivered+through+a+directed-flow+nose-only+exposure+system%5BTitle%5D)+AND+%22Inhalation+Toxicology%22%5BJournal%5D)">Influence of exhaled air on inhalation exposure delivered through a directed-flow nose-only exposure system.</a> Inhalation Toxicology. 18, 45-51 (2006).</li>
<li>White, F. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWhite%2C+FM+%22Fluid+Mechanics%22">Fluid Mechanics</a>. , McGraw-Hill. New York, NY. (2004).</li>
<li>OECD TG 403. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22OECD+guideline+of+the+testing+of+chemicals+403%3A+Acute+inhalation+toxicity+testing%22">OECD guideline of the testing of chemicals 403: Acute inhalation toxicity testing</a>. , OECD. Paris, France. (2009).</li>
<li>OECD TG 436. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22OECD+guideline+of+the+testing+of+chemicals+436%3A+Acute+inhalation+toxicity+-+Acute+Toxic+Class+Method%22">OECD guideline of the testing of chemicals 436: Acute inhalation toxicity - Acute Toxic Class Method</a>. , OECD. Paris, France. (2009).</li>
<li>OECD GD 39. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Series+on+testing+and+assessment+Number+39%3A+Guidance+document+on+acute+Inhalation+toxicity+testing%22">Series on testing and assessment Number 39: Guidance document on acute Inhalation toxicity testing</a>. , OECD. Paris, France. (2009).</li>
<li>OECD TG 412. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22OECD+guideline+of+the+testing+of+chemicals+412%3A+Subacute+inhalation+toxicity+testing%22">OECD guideline of the testing of chemicals 412: Subacute inhalation toxicity testing</a>. , OECD. Paris, France. (2018).</li>
<li>OECD TG 413. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22OECD+guideline+of+the+testing+of+chemicals+413%3A+Subchronic+inhalation+toxicity+testing%22">OECD guideline of the testing of chemicals 413: Subchronic inhalation toxicity testing</a>. , OECD. Paris, France. (2018).</li>
<li>Cannon, W. C., Blanton, E. F., McDonald, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+flow-past+chamber%3A+an+improved+nose-only+exposure+system+for+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22American+Industrial+Hygiene+Association+Journal%22%5BJournal%5D)">The flow-past chamber: an improved nose-only exposure system for rodents.</a> American Industrial Hygiene Association Journal. 44, 923-928 (1983).</li>
<li>Oldham, M. J., Phalen, R. F., Robinson, R. J., Kleinman, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Performance+of+a+portable+whole-body+mouse+exposure+system%5BTitle%5D)+AND+%22Inhalation+Toxicology%22%5BJournal%5D)">Performance of a portable whole-body mouse exposure system.</a> Inhalation Toxicology. 16, 657-662 (2004).</li>
<li>Oldham, M. J., Phalen, R. F., Budiman, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+Predicted+and+Experimentally+Measured+Aerosol+Deposition+Efficiency+in+BALB%2FC+Mice+in+a+New+Nose-Only+Exposure+System%5BTitle%5D)+AND+%22Aerosol+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Comparison of Predicted and Experimentally Measured Aerosol Deposition Efficiency in BALB/C Mice in a New Nose-Only Exposure System.</a> Aerosol Science and Technology. 43, 970-997 (2009).</li>
<li>Tuttle, R. S., Sosna, W. A., Daniels, D. E., Hamilton, S. B., Lednicky, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design%2C+assembly%2C+and+validation+of+a+nose-only+inhalation+exposure+system+for+studies+of+aerosolized+viable+influenza+H5N1virus+in+ferrets%5BTitle%5D)+AND+%22Virology+Journal%22%5BJournal%5D)">Design, assembly, and validation of a nose-only inhalation exposure system for studies of aerosolized viable influenza H5N1virus in ferrets.</a> Virology Journal. 7, 135(2010).</li>
<li>Jeon, K., Yu, I. J., Ahn, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+newly+developed+nose-only+inhalation+exposure+chamber+for+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Inhalation+Toxicology%22%5BJournal%5D)">Evaluation of newly developed nose-only inhalation exposure chamber for nanoparticles.</a> Inhalation Toxicology. 24 (9), 550-556 (2012).</li>
<li>Ji, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Twenty-Eight-Day+Inhalation+Toxicity+Study+of+Silver+Nanoparticles+in+Sprague-Dawley+Rats%5BTitle%5D)+AND+%22Inhalation+Toxicology%22%5BJournal%5D)">Twenty-Eight-Day Inhalation Toxicity Study of Silver Nanoparticles in Sprague-Dawley Rats.</a> Inhalation Toxicology. 19, 857-871 (2007).</li>
<li>Ostraat, M. L., Swain, K. A., Krajewski, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SiO2+Aerosol+Nanoparticle+Reactor+for+Occupational+Health+and+Safety+Studies%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Occupational+and+Environmental+Hygiene%22%5BJournal%5D)">SiO2 Aerosol Nanoparticle Reactor for Occupational Health and Safety Studies.</a> Journal of Occupational and Environmental Hygiene. 5, 390-398 (2008).</li>
<li>Pauluhn, J., Thiel, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+approach+to+validation+of+directed-flow+nose-only+inhalation+chambers%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Toxicology%22%5BJournal%5D)">A simple approach to validation of directed-flow nose-only inhalation chambers.</a> Journal of Applied Toxicology. 27, 160-167 (2007).</li>
<li>Aitken, R. J., Creely, K. S., Tran, C. L. Nanoparticles: An occupational hygiene review, Research Report 274. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.hse.gov.uk/research/rrpdf/rr274.pdf">http://www.hse.gov.uk/research/rrpdf/rr274.pdf</a> (2004).</li>
<li>Hansen, S. Charging of aerosol particles - An investigation of the possibility of using Americium-241 for SMPS chargers. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/8950313">http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/8950313</a> (2018).</li>
</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

Ensayos de toxicidad de inhalación es actualmente el mejor método para evaluar materiales aerosol (partículas y fibras), vapores y gases inhalados por el sistema respiratorio humano14,15. Existen dos métodos de exposición Inhalación: todo el cuerpo y la nariz solamente. Sin embargo, un sistema sólo nariz minimiza la exposición rutas de noninhalation, como la piel y los ojos y permite probar con cantidades mínimas del artículo de prueba, lo que es el método recome...

Ensayos de toxicidad de inhalación son el método más fiable para evaluar los riesgos de agentes químicos, partículas, fibras y nanomateriales1,2,3. Así, más agencias reguladoras requieren la presentación de la toxicidad de inhalación de ensayo los datos cuando la exposición a productos químicos, partículas, fibras y nanomateriales es a través de la inhalación de4,5,6,7 ,8. Actualmente, existen dos tipos de sistemas de inhalación Toxicidad: sistemas de exposición de cuerpo entero y sólo por la nariz. Un sistema de prueba toxicidad de inhalación estándar, cuerpo entero o sólo de nariz, requiere al menos cuatro cámaras para exponer animales como ratas y ratones a cuatro diferentes concentraciones, a saber, control de aire y concentraciones baja, moderada y alta7 , 8. la organización para la cooperación económica y desarrollo (OCDE) prueba las guías sugieren que la concentración objetivo seleccionado debe permitir la identificación de lo órgano de destino y demostración de una respuesta de concentración clara7 ,8. El nivel de concentración alto debe resultar en un claro nivel de toxicidad pero no causan mortalidad o signos persistentes que podrían conducir a la muerte o evitar una evaluación significativa de los resultados7,8. La concentración máxima de nivel o de alta alcanzable de los aerosoles puede llegar cumpliendo con el estándar de distribución de tamaño de partícula. Los niveles de concentración moderada deben ser espaciados para producir una gradación de efectos tóxicos entre eso de las7,bajas y altas concentraciones del8. El nivel de concentración baja, que preferiblemente sea un NOAEC (concentración sin efecto adverso observado), debe producir poco o ningún signo de toxicidad7,8. La cámara de cuerpo entero expone animales en estado libre en jaulas por cable, mientras que la cámara sólo nariz expone un animal en una condición contenida en el tubo cerrado. El sistema de seguridad previene la pérdida de aerosol por fugas alrededor del animal. Debido al alto volumen de la cámara de todo el cuerpo, requiere una gran cantidad de artículos de prueba expuestos a animales de experimentación, mientras que el alojamiento del tubo en el sistema de exposición sólo nariz dificulta el movimiento animal y puede causar molestias o asfixia. Sin embargo, regulador inhalación Toxicidad prueba directrices de la OCDE prefieren el uso de la inhalación sólo nariz sistemas4,5,6,7,8.
Sin embargo, con capacidad para un sistema de cuatro cámaras, cuerpo entero o sólo por la nariz, es caro, consumo de espacio y requiere de un sistema de limpieza y circulación de aire incorporado. Además, un sistema de cuatro cámaras puede requerir también generadores de artículo de prueba independiente para exponer animales a las concentraciones deseadas y un aparato de medida independiente para monitorear las concentraciones de prueba artículo. Por lo tanto, desde ensayos de toxicidad de inhalación estándar implica una inversión importante, un sistema de exposición cuerpo entero o sólo de nariz más conveniente y económico necesita ser desarrollada para su uso en instalaciones de investigación pequeño. Al diseñar una cámara de inhalación, de fluido computacional, modelado de la dinámica (CFD) se utiliza también con frecuencia para lograr partículas, gas o vapor uniformidad9,10,11,12,13 . Evaluación por análisis numérico y validación de resultados experimentales ya se ha realizado para la sala de exposición de cuerpo entero para ratones10. Por ejemplo, la trayectoria de la partícula y el flujo de aire han sido modeladas mediante CFD, y la uniformidad de distribución de partícula ha sido medida en nueve partes de la cámara de cuerpo entero10. Además, la cámara sólo de nariz ha sido evaluada por análisis numérico por CFD13. Después de eso, evaluación para la sala de exposición sólo nariz se realizó mediante la comparación de los resultados de análisis numérico con un estudio experimental usando nanopartículas13.
Este estudio presenta un sistema de cámaras de inhalación sólo nariz que puede exponer a animales de experimentación a cuatro diferentes concentraciones en una sola cámara. El sistema propuesto inicialmente diseñado usando CFD y análisis numérico, se compara con un estudio experimental usando partículas de cloruro de sodio a nanoescala para validar la uniformidad y la contaminación cruzada. Los resultados presentados aquí indican que la cámara sólo nariz presentada que puede exponer a animales a cuatro diferentes concentraciones se puede utilizar para los estudios de exposición de animales en pequeña escala académica y centros de investigación. El análisis numérico se establece como sigue, en la misma forma que la configuración del experimento. Exposición a concentración simple, el flujo de aerosol a la torre interior está situado a 48 L/min y el flujo de envoltura hacia la torre exterior se establece en 20 L/min. Exposición a multiconcentration, el flujo de aerosol a la torre interior de entrada es 11 L/min para cada etapa. La presión diferencial de salida se mantiene a -100 Pa mantener un suave flujo de escape y evitar fugas. Asumen los titulares de animales están cerrados y vacían.

<table><tbody><tr><td>FLUENTE V.17.2&nbsp;</td><td>Caudalímetro</td>másico (MFM) por software <td>ANSYS</td><td></td></tr><tr><td>)</td><td>TSI</td><td>4043</td><td></td></tr><tr><td>SMPS (medidor de partículas de movilidad de barrido)</td><td>Grimm&nbsp;</td><td>Atomizador SMPS+C</td><td></td></tr><tr><td>5-Jet&nbsp;</td><td>HCTM</td><td>5JA-1000</td><td></td></tr><tr><td>Controlador de flujo másico (MFC)</td><td>Horiba</td><td>S48-32</td><td></td></tr></tbody></table>

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

Development of a Nose-only Inhalation Toxicity Test Chamber That Provides Four Exposure Concentrations of Nano-sized Particles

Mediante un análisis numérico basado en dinámica de fluidos automatizada, una cámara de inhalación sólo nariz toxicidad con cuatro concentraciones diferentes de exposición está diseñada y validada para la uniformidad del campo de flujo y la contaminación cruzada entre los puertos de exposición para cada uno concentración. Los valores de campo de flujo diseñado se comparan con los valores medidos de la exposición puertos situados horizontalmente y verticalmente. Para ello, nanoescala partículas de cloruro de sodio se generan como partículas de prueba y se presentó a la cámara de inhalación para evaluar la contaminación y concentración de mantenimiento entre las cámaras, para cada grupo de concentración. Los resultados indican que la cámara de inhalación multiconcentration diseñado puede ser utilizada en animales inhalación Toxicidad sin contaminación cruzada entre los grupos de concentración. Por otra parte, también se puede convertir la cámara de la toxicidad de inhalación multiconcentration diseñado a una cámara de inhalación única concentración. Pruebas adicionales con gas, vapores orgánicos y partículas de nanoescala no garantizará el uso de la cámara en la prueba de inhalación de otros artículos de la prueba.

Montaje experimental
La figura 1 muestra un diagrama esquemático de un sistema de cámaras de inhalación sólo nariz, incluyendo un generador de partículas con una MFC, cámara solo nariz e instrumentos de medida de partículas para el seguimiento de la calidad del aire, el controlador y el módulo de escape, basado en artículo 2 del protocolo.
Diseñ...

Una cámara de toxicidad de inhalación sólo nariz capaz de probar la toxicidad de la inhalación a concentraciones de exposición diferentes cuatro fue diseñada y validada para la uniformidad del campo de flujo y la contaminación cruzada entre los puertos de exposición para cada concentración. Aquí, presentamos un protocolo para confirmar que la cámara diseñada es eficaz para las pruebas de toxicidad de inhalación.

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

Using a numerical analysis based on computerized fluid dynamics, a nose-only inhalation toxicity chamber with four different exposure concentrations is ...

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.

development-nose-only-inhalation-toxicity-test-chamber-that-provides

Research

Investigación

JoVE Journal

Engineering

Ingeniería

Una instalación de la exposición por inhalación de aerosoles de nanopartículas de todo el cuerpo se construye para el dióxido de titanio de tamaño nanométrico...

Whole-Body nanopartículas exposición por inhalación de aerosoles

Este protocolo está diseñado para demostrar método de exposición de cultivos de células a productos químicos tóxicos inhalados. La exposición de diferenciada interfaz aire-líquido (ALI) cultivos de células epiteliales de las vías respiratorias proporciona un modelo único de la exposición de las vías respiratorias a los gases tóxicos tales como el cloro. En este manuscrito se describe el efecto de la exposición al cloro en las culturas de la interfaz aire-líquido de las células epiteliales y la...

In vitro modelo de cultivo celular para Toxic inhalado Prueba química

Diseñamos y desarrollamos una configuración y un protocolo de funcionamiento de aerosolización de nanopolvos efectivos. El sistema generó aerosoles de nanopartículas con concentraciones de número y distribuciones de tamaño estables durante largos períodos, requiriendo solo pequeñas cantidades de material de prueba (mín. 200 mg).

Un sistema para crear aerosoles de nanopartículas estables de nanopolvos

La liberación de nanopartículas se prueba utilizando un sistema de cámara que incluye un contador de partículas de condensación, un contador óptico de partículas y puertos de muestreo para recoger muestras de filtro para el análisis de microscopía. El sistema de cámara propuesto se puede utilizar eficazmente para las pruebas de liberación de nanomateriales con un rango de datos repetible y consistente.

Ensayo de liberación de nanopartículas a partir de un compuesto que contiene nanomaterial usar un sistema de Cámara

La unidad de inhalación descrito en este documento puede generar, la muestra para la caracterización, y uniformemente depositar un medicamento en aerosol en los pulmones de los roedores. Esto permite la determinación pre-clínica de la eficacia y seguridad de dosis de los medicamentos depositados en los pulmones; los datos clave que permiten el desarrollo de fármacos inhalados clínica.

De polvo seco y nebulizada de inhalación de aerosol de productos farmacéuticos entregado a ratones utilizando un sólo Nose sistema de exposición

Los usuarios del cigarrillo electrónico (e-cig) están aumentando en todo el mundo. Sin embargo, poco se conoce efectos sobre la salud inducidos por aerosoles inhalados e-cig. Este artículo describe una técnica de generación de e-cig aerosol apto para exposiciones de animales y estudios toxicológicos posteriores. Tales protocolos deben establecer sistemas de exposición experimental reproducible y estandarizado e-cig.

Generación del Aerosol del cigarrillo electrónico por un dispositivo de Vaping máquina de tercera generación: aplicación a estudios toxicológicos

Aquí, presentamos un protocolo para realizar exposiciones de aerosol celular portable y medir la respuesta celular. El método utiliza las células, cultivadas en la interfase aire-líquido, imitando en vivo fisiología. Respuesta celular a aerosoles de nanopartículas de cobre se observó como el estrés oxidativo a través de la generación de especies reactivas de oxígeno y la citotoxicidad como liberación de lactato deshidrogenasa.

Un nuevo portátil In Vitro exposición Cassette para el muestreo de aerosoles

Presentamos un sistema de exposición in vitro robusto, transferible y predictivo para el cribado y seguimiento de partículas transmitidas por el aire relativas a su citotoxicidad pulmonar aguda mediante la exposición de células pulmonares humanas cultivadas en la interfaz aire-líquido (ALI).

Evaluación de la toxicidad aguda por inhalación de partículas transmitidas por el aire mediante la exposición de células pulmonares humanas cultivadas en la interfaz aire-líquido

Descrito es el método de cultivo celular y exposición de un modelo bronquial in vitro para la exposición realista y repetida a partículas para pruebas de toxicidad.

Un modelo epitelial bronquial de interfaz aire-líquido para la exposición realista y repetida por inhalación a partículas en el aire para pruebas de toxicidad

Los cartuchos de vaporizador de destilado de cannabis son dispositivos que funcionan con baterías y que aerosolizan extractos que contienen altas concentraciones de cannabinoides. La ausencia de modelos preclínicos establecidos para estos productos crea desafíos en el estudio de sus efectos fisiológicos. Para abordar esta brecha, se ha desarrollado un modelo murino de inhalación preclínica estandarizado para destilados de cannabis vaporizados.

Desarrollo de un modelo preclínico de inhalación para probar destilados de cannabis vaporizados

Aprende a utilizar una cámara de inhalación nasal para toxicología que permite probar cuatro concentraciones simultáneamente. Este protocolo validado cumple con las guías OECD y resulta económico para institutos de investigación pequeños.

Desarrollo de una cámara de prueba de toxicidad de inhalación sólo nariz que proporciona cuatro concentraciones de la exposición de partículas de tamaño nanométrico (Video) | JoVE Journal

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

Explorar más videos