Une installation de l'exposition par inhalation d'aérosols de nanoparticules corps entier a été construit pour le dioxyde de titane nanométrique (TiO 2) Les études de toxicologie de l'inhalation. Ce système permet de nano-TiO 2 Atmosphères d'essai d'aérosols qui ont: 1) une concentration stable de masse; 2) une composition homogène exempt de contaminants, et 3) une distribution de taille des particules stables lors de la génération d'aérosols.
Un abonnement JoVE est requis pour visualiser ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre période d'essai gratuite.
Article de méthode
Nanoparticules corps entier des expositions par inhalation d'aérosols
Dans cet article
Résumé
Résumé
L'inhalation est la voie d'exposition la plus probable pour les personnes travaillant avec aérosolisable conçu nano-matériaux (ENM). Pour effectuer correctement nanoparticules études de toxicologie d'inhalation, les aérosols dans un boîtier de chambre les animaux de laboratoire doivent avoir: 1) une concentration constante maintenue à un niveau désiré pendant toute la période d'exposition, 2) une composition homogène exempt de contaminants, et 3) une étable distribution granulométrique avec un diamètre moyen géométrique de <200 nm et un écart-type géométrique σ g <2,5 5. La production d'aérosols contenant des nanoparticules est assez difficile parce que les nanoparticules facilement s'agglomérer. Ceci est largement dû à des forces entre les particules très forts et la formation des grandes structures fractales dans des dizaines ou des centaines de microns de diamètre 6, qui sont difficiles à casser. Plusieurs générateurs d'aérosols communs, y compris les nébuliseurs, lits fluidisés, aspirateurs Venturi et l'alimentation de la poussière Wright, nousre testé, mais aucun n'a été en mesure de produire des aérosols de nanoparticules qui satisfont à tous les critères 5.
Un système d'exposition par inhalation d'aérosols de nanoparticules corps entier a été fabriqué, validée et utilisée pour nano-TiO2 études de toxicologie de l'inhalation. Les composantes essentielles: 1) roman nano-TiO2 générateur d'aérosol; 2) 0,5 m 3 corps entier chambre de l'exposition par inhalation, et 3) de surveiller et de contrôle. Nano-TiO 2 aérosols produits à partir de vrac sec nano-TiO 2 poudres (diamètre primaire de 21 nm, la densité apparente de 3,8 g / cm 3) ont été remis dans la chambre d'exposition à un débit de 90 LPM (10,8 changements d'air / heure) . la distribution et la masse taille profils de concentration de particules ont été mesurées en continu avec une mobilité numérisation particules (SMPS), et un impacteur basse pression électrique (ELPI). La concentration massique des aérosols (C) a été vérifiée par gravimétrie (mg / m 3). La masse (M) Des particules recueillies a été déterminée comme M = (M-M après pré), où M et M pré poste sont masses du filtre avant et après l'échantillonnage (mg). La concentration de la masse a été calculée comme C = M / (Q * t), où Q est l'échantillonnage de débit (m 3 / min), et t est le temps d'échantillonnage (minute). La pression de la chambre, la température, l'humidité relative (HR), O 2 et concentrations de CO 2 ont été surveillés et contrôlés en permanence. Nano-TiO 2 aérosols collectés sur des filtres Nuclepore ont été analysés avec un microscope électronique à balayage (MEB) et de dispersion des rayons X (EDX) analyse énergétique.
En résumé, nous déclarons que les aérosols nano-particules produite et livrée à notre chambre d'exposition ont: 1) la concentration de masse constante; 2) composition homogène exempt de contaminants; 3) les distributions de taille des particules stables avec un aerody décompte médianmique diamètre de 157 nm lors de la génération d'aérosols. Ce système crée fiable et répétée atmosphères d'essais qui simulent, l'exposition aux aérosols de l'ENM environnementales ou domestiques professionnelles.
Protocole
Les modalités de fonctionnement du corps entier nanoparticules exposition par inhalation étape-par-étape sont décrits comme suit.
Note: 1) les étapes 1 et 3 doivent être effectuées dans une hotte, 2) les opérateurs doivent porter un équipement de protection individuelle approprié (masques, lunettes et gants de caoutchouc).
1. Conditionné nanoparticules de TiO 2 poudres sèches
- Placez nano-TiO2 poudres dans un récipient opaque.
- Laissez le couvercle du récipient ouvert.
- Placer le récipient dans un dessiccateur sec pendant au moins 24 heures pou....
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Résultats
Une étude d'exposition par inhalation implique généralement maintenir un animal d'expérimentation dans un environnement de test connu et constant tout en exposant l'animal expérimental à une concentration définie d'un matériau de test 8,9. Le système d'exposition par inhalation des nanoparticules corps entier est représenté dans la figure 1. La chambre du corps entier a été opéré sur une base d'écoulement dynamique où il y avait un flux continu de 90 LPM de l'air à.......
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Discussion
Nous avons rassemblé et décrit ici dans un système d'exposition du corps entier nanoparticules aérosol inhalation. La fonctionnalité du système a été validé avec des techniques de caractérisation des aérosols nanoparticules state-of-the-art. Avec un système de génération d'aérosol de nanoparticules selon l'invention, ce système d'exposition par inhalation peut fournir une atmosphère d'essai bien caractérisé, contrôlée et uniforme de nanoparticules d'aérosol avec une température relativement const.......
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Déclarations de divulgation
Les résultats et conclusions de ce rapport sont celles des auteurs et ne représentent pas nécessairement les vues de l'Institut national pour la sécurité et la santé au travail. La mention de tous les noms de produits ou de sociétés n'implique pas une approbation par le NIOSH, et n'implique pas que des produits de remplacement ne sont pas disponibles, ou ne peut pas être remplacé après une évaluation appropriée.
Remerciements
Liste des accusés de réception et les sources de financement.
NIH-ES015022 et ES018274 (TRN)
Accord de coopération NSF-1003907 (VCM)
....Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Système d’exposition par inhalation | TSE Systems GmbH, Bad Homburg, Allemagne | ||
| Système de surveillance de l’air | TSE Systems GmbH, Bad Homburg, Allemagne | ||
| Dioxyde de titane Hydroxyde P25 | Evonik, Allemagne | ||
| Granulomètre de mobilité à balayage-3936L75 | TSI Inc., Shoreview, MN | ||
| Impacteur basse pression électrique, Standard 10 LPM | Dekati, Tampere, Finlande | ||
| Ultra Micro Balance, XP2U | METTLER TOLEDO, Suisse | ||
| Microscope électronique à balayage par émission de champ-S-4800 | Hitachi, Japon | ||
| Analyse des rayons X dispersive d’énergie | Princeton Gamma-Tech, Rocky Hill, N.J. | ||
| Filtres en polycarbonate Nuclepore | Whatman, Clinton, PA | ||
| Filtres à membrane PTFE | Pall corporation, Ann Arbor, Michigan |
Références
- Bide, R. W., Armour, S. J., Yee, E. Allometric respiration/body mass data for animals to be used for estimates of inhalation toxicity to young adult humans. J. Appl. Toxicol. 20 (4), 273-290 (2000).
- Guyton, A. C. Analysis of respiratory....
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Réimpressions et autorisations
Étiquettes
Chambre d exposition pour le corps entierG n rateur d a rosols de nano TiO2Analyseur de mobilit des particules SMPSImpacteur lectrique basse pressionDistribution de la taille des particulesMesure de la concentration massiqueContr le de la pression de la chambrePompe d chantillonnage d a rosolsAnalyse gravim trique sur filtre
