Développement d’une chambre d’essai de toxicité par Inhalation nasale uniquement qui fournit quatre Concentrations de l’exposition des particules de taille nanométrique

Nous présentons un protocole d’essai conforme aux Lignes directrices de l’OCDE pour les tests de toxicité par inhalation pour l’exposition à concentration unique et multiple. La chambre d’inhalation à concentrations multiples, qui peut tester jusqu’à quatre concentrations d’exposition à la fois, sera plus économique pour les petits instituts de recherche. Pour commencer à tester une chambre à concentration unique, scellez la chambre et vérifiez les fuites à 500 et la jauge négative de 500 pascals pendant 30 minutes chacune.

Ensuite, réglez la température de l’air pur à 23 degrés Celsius et 45% d’humidité relative. Commencez à couler de l’air pur à travers l’entrée d’aérosol et la gaine à 48 et 20 litres par minute, respectivement. Réglez le différentiel de pression d’échappement à 100 pascals négatifs.

Une fois que le débit s’est stabilisé, mesurez les vitesses de débit à trois ports choisis au hasard de chaque niveau pour confirmer que le débit est uniforme. Le débit devrait être d’environ un litre par minute. Répétez les mesures deux fois de plus.

Ensuite, arrêtez le flux d’air et chargez une solution de chlorure de sodium de 0,1 % par poids dans le système de production d’aérosols. Démarrez la production d’aérosols à 20 litres par minute avec de l’air pur comme gaz porteur. Diluer l’aérosol avec 28 litres par minute d’air pur.

Configurez un système de mesure de la taille des particules et sélectionnez au hasard trois ports de chaque niveau de la chambre. Mesurez trois fois la distribution de la taille des particules à chaque port sélectionné. Pour commencer à mettre en place une chambre multi-concentration, vérifiez les fuites et réglez l’approvisionnement en air pur à 23 degrés Celsius et 45% d’humidité relative.

Réglez l’échappement pour maintenir une pression différentielle de 100 pascals négatifs. Ensuite, connectez un approvisionnement en air pur à un port dans le compartiment supérieur, et commencer à couler de l’air pur à travers le compartiment à 11 litres par minute. Une fois que le débit s’est stabilisé, mesurez trois fois la vitesse d’écoulement à chaque port disponible du compartiment supérieur.

Répétez ce processus pour les trois autres compartiments. Ensuite, chargez une solution de chlorure de sodium de 0,1 % par poids dans le générateur d’aérosols. Configurer le système de dilution des aérosols pour produire un débit d’aérosol à 11 litres par minute.

Connectez l’entrée d’aérosol au compartiment supérieur, attendez que le débit se stabilise et sélectionnez au hasard six ports de ce compartiment. Mesurez la distribution de la taille des particules à chacun de ces ports trois fois à l’aide du système de mesure de la taille des particules. Répétez ce processus pour chaque compartiment.

Rincer les compartiments à l’air pur pendant 30 minutes une fois terminés. Ensuite, connectez une entrée d’air pur au compartiment supérieur, et coulez l’air pur à travers elle à 11 litres par minute. Configurer le système de dilution des aérosols pour les débits d’aérosols à faible concentration et à haute concentration à 11 litres par minute.

Connectez la ligne de faible concentration au deuxième compartiment le plus élevé et à la ligne à haute concentration au compartiment inférieur. Attendez 10 minutes pour que les débits se stabilisent. Ensuite, sélectionnez au hasard un port dans chacun des trois compartiments et mesurez la concentration d’aérosols dans les ports sélectionnés 15 fois chacun pour vérifier la contamination croisée.

Les chambres d’exposition à concentration unique et à concentrations multiples ont montré une bonne uniformité de débit à chaque niveau horizontal de la chambre. Les débits normalisés étaient proches des valeurs calculées lors de la modélisation du système. Une bonne uniformité du débit a également été observée verticalement dans la chambre à concentration unique.

La chambre multi-concentration n’a qu’un seul niveau de ports par compartiment, de sorte que les mesures directes d’uniformité verticale n’étaient pas applicables. La concentration de particules était également uniforme horizontalement pour les deux chambres, et était uniforme verticalement pour la chambre à concentration unique. Les concentrations d’aérosols dans différents compartiments de la chambre à concentrations multiples ont montré relativement peu de variation entre 15 mesures, ce qui indique une contamination croisée minimale entre les compartiments.

Il est important de vérifier la reproductibilité tout au long de la procédure, en particulier lors du test expérimental d’évaluation des performances des tests de contamination croisée. Les tests d’évaluation du rendement peuvent être prolongés en comparant le résultat expérimental à la modélisation computationnelle de la dynamique des fluides du système de chambre.