Name: התפתחות תא בדיקת רעילות שאיפת האף בלבד המספק חשיפה ארבע, ריכוזי חלקיקים בגודל ננו (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-03-18T12:30:00.000+00:00
Duration: 5 min 7 s
Description: למד פרוטוקול לבדיקת רעילות שאיפה תואם להנחיות OECD באמצעות תא רב-ריכוזים. שיטה זו מאפשרת בדיקה של עד ארבע ריכוזים בו-זמנית במכונות מחקר קטנות.

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

מחקר זה נתמך על ידי התעשייה טכנולוגיה חדשנות התוכנית (10052901), פיתוח רעילות שאיפה nanomaterial שימושיים מאוד בדיקות מערכת המסחר, דרך קוריאה הערכה תעשייתי הטכניון על ידי קוריאני משרד המסחר, התעשייה & אנרגיה.

1. שיטות אנליזה נומרית
<ol><li>בצע הניתוח של השדה זרימה בתוך החדר לפי הצורה הגיאומטרית, כמתואר באיור 1 ו- 1 בטבלה14. הערה: אנליזה נומרית של שדה הזרימה על פי הצורה מנבאת את הזרימה של תרסיס, ערך זה כהתקן ברת.</li>
	<li>עיצוב החדר עם 4 שלבים x 12 עמודות, 48 יציאות בסך הכל, היכן הליבה מחולקת מגדל הפנימיים והחיצוניים, כפי שמתואר איור 1B. הערה: כל שלב יש 12 יציאות חשיפה להנחה של חיות ניסוי. לספק את ההמלצה שהוצעה על ידי ה-OECD הדרכה המסמך (GD) 396.</li>
	<li>לחשיפה יחיד-ריכוז, מקם את הצלחת ערבוב בחלק העליון של המגדל הפנימי כדי לערבב את החומר להבטיח ריכוז אחיד לאורך השלבים. חשיפה multiconcentration, הפרד המגדל הפנימי לתוך ארבעה שלבים וריכוזי חשיפה על ידי דיסק הפרדה. הערה: את הצלחת ערבוב</li>
</ol>2. הכנה של הערכת ניסיוני
<ol><li>
תא
	<ol>
<li>התא מתחלקים לשלושה חלקים: כניסת נדן, פליטה, כפי שמוצג בתרשים סכימטי (איור 2). הערה: הים הוא שבו בתרסיס זורם לתוך החדר הפנימי, נדן הוא המרחב בין המגדלים הפנימיים והחיצוניים עבור זרימת אוויר נוסף.</li>
		<li>ספק תרסיס (או מבחן המאמר) חיות ניסוי, חומה ומגדל הפנימי תוך כדי נשיפה מהחיות המכיל תרסיס עודפים זורם החוצה דרך פליטה יחד עם האוויר נדן. הערה: בעלי חיים סגורים, ריק.</li>
		<li>שמרו את הלחץ הפנימי של הקבוע קאמרית באמצעות מפוח מהפך, הלחץ הפנימי מליאת נשלטת על ידי זרימת אוויר נדן.</li>
		<li>עיצוב ציוד למדידת האחידות של ריכוז תרסיס (או מאמר) המבחן בבית הבליעה ערבוב ממוקם מול תא חשיפה האף בלבד במקרה של חשיפה יחיד-ריכוז. הערה: האחידות בתרסיס הבדיקה ניתן להעריך על ידי חלקיקים מספר ריכוז וגודל תפוצתו. דוגמאות ריכוז קאמרית בודדים צריך תסטה הריכוז קאמרית מרושע לא יותר ±10% עבור גזים, אדים, וכן לא יותר ± 20% נוזלים או מוצקים אירוסולים4,5,6,7 ,8. לכן, כאשר החלקיקים הבדיקה אינם קבועים, יכול להיות עקף את זרימת תרסיס דרך המאוורר הפליטה.</li>
		<li>בדוק leakages לוודא את המהימנות של המבחן ולהבטיח בטיחות תאשר מערכת סגורה עם ±500 הרשות הפלסטינית נשמרת למשך 30 דקות. הערה: ניתן לבדוק לדליפת מאת סבון מבעבעים.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
ניטור ובקרה סביבתית
	<ol>
<li>הגדרת הקצב הכולל תזרים בתרסיס (יחיד מרובה), מעטפת אוויר ב 48 L/min או 44 L/min (יחיד או רב, בהתאמה) ו- 20 L/min, בהתאמה, לשמור את הלחץ הפנימי של התא קבוע −100 הרשות בהגדרות פקד של ממשק המשתמש.</li>
		<li>לשמור על טמפרטורה ולחות ב 23 ° C ו- 45%, בהתאמה. השתמש למלחלח לשלוט הלחות של האוויר חשיפה.</li>
		<li>לבצע ניסוי סביבה איזותרמי isohumidity-שבשליטת לקיים ה-OECD שאיפת רעילות הנחיות4,6,7,8.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
מדידת אחידות
	<ol>
<li>אספקת אוויר נקי 48 L/min לחדר שאיפה דרך אספקת אוויר נקי כולל מסנן HEPA נשלט על ידי הקונטרולרים זרימת מסה (MFC). הערה: אוויר נקי הוא עשה לאחר סינון זה עם מסנן HEPA.</li>
		<li>ייצוב הזרימה באמצעות תא ערבול במקרה של חשיפה יחיד-ריכוז.</li>
		<li>לצרף זרבובית אספקת מיציאה אחת, אשר מחדיר אוויר טרי שליטה או מבחן תרסיס (או מאמר) במקרה של חשיפה multiconcentration.</li>
		<li>למדוד את מהירות הזרימה לכל יציאה באמצעות מד זרימת מסה.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
חלקיק דור
	<ol>
<li>ליצור חלקיקים NaCl באמצעות atomizer ב 5-סילון כדי להעריך את העיצוב קאמרית אינהלציה. הערה: השתמש 0.1%wt של NaCl פתרון ליצירת חלקיקים NaCl.</li>
		<li>לווסת את ה-MFC כדי לשלוט בכמות ייצור ב 48 L/דקה בתרסיס NaCl מעורבבים באוויר בריכוז יחיד, ב 12 L/דקה של NaCl מעורב-תרסיס אוויר ב- multiconcentration כל ארבעת השלבים. הערה: בכל נמל לשכת האף בלבד מקבל 1 ליטר/דקה (קרי, 48 יציאות/האף-בלבד קאמרית (שלב 4); 48 יציאות/ארבע-הבמה; 12 יציאות/הבמה).</li>
		<li>אספקת אוויר נקי על דילול במעקף. הערה: קוטר החציוני ספירת גיאומטריות סטיית התקן של NaCl חלקיקים נמצאים במרחק 76 nm ו 1.4 לשמור, בהתאמה.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
מדידה אחידות חלקיקים
	<ol>
<li>למדוד את התפלגות גודל החלקיקים NaCl חלקיקים הנפלטים חרירי הזרקת באמצעות סריקה ניידות חלקיקים סייזר (SMPS) המורכבת מנתח דיפרנציאלי ניידות (DMA), מונה חלקיקים עיבוי (CPC).</li>
		<li>השתמש מנטרל תרסיס של Am להסיר את המטען סטטי של החלקיקים ולהפחית את התצהיר החלקיקים על הקירות, ובכך לשפר את יעילות מידה18.</li>
		<li>לשמור על היחס של תרסיס, נדן קצב זרימת אוויר DMA ב 1:10 לשמור את קצב הזרימה תרסיס ואת קצב הזרימה של האוויר נדן-1 ליטר/דקה ו- 10 L/min, בהתאמה.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. זרימה אחידות מבחן
<ol><li>
חשיפה מרובה ריכוז
	<ol>
<li>הגדר את מהירות הזרימה של חרירי הזרקת על ידי אספקת אוויר נקי ב 11 L/דקה דרך הים תרסיס. בחר 11 חרירי יציאות עבור כל ארבעת השלבים.</li>
		<li>למדוד את קצב הזרימה כדי להתחבר מד זרימה הזרבובית שנבחרו.</li>
		<li>חזור על שלב 3.1.2 3 x כדי לאמת את הפארמצבטית.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
חשיפה יחיד-ריכוז
	<ol>
<li>הגדר את מהירות הזרימה של חרירי הזרקת על ידי אספקת אוויר נקי ב 48 L/דקה דרך הים תרסיס. לבחור באקראי חרירי הנמל 24 בין 48 יציאות. למדוד 3 x כדי לאמת את הפארמצבטית.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. חלקיקים אחידות מבחן
<ol><li>
חשיפה multiconcentration
	<ol>
<li>הגדר התפלגות גודל החלקיקים של חרירי הזרקת מאודאילו את החלקיקים שנוצרו ב- 11 L/דקה דרך הים תרסיס (האם זה כפי שתואר בסעיף 2).</li>
		<li>. באקראי חרירי שש יציאות בין ארבעת השלבים; למדוד 3 x כדי לאמת את הפארמצבטית.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
חשיפה יחיד-ריכוז
	<ol>
<li>הגדר התפלגות גודל החלקיקים של חרירי הזרקת הרציונאלית, את חלקיקי שנוצר ב 20 L/דקה אוויר נקי ב 28 L/דקה, הפיכת סכום כולל של 48 L/דקה דרך הים תרסיס (כפי שמתואר 2.4 ו- 2.5).</li>
		<li>לבחור באקראי חרירי שש יציאות בין ארבעת השלבים.</li>
		<li>מודדים את ריכוז החלקיקים, להתחבר SMPS את הזרבובית שנבחרו.</li>
		<li>חזור על שלב 4.2.3 3 x כדי לאמת את הפארמצבטית.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. זיהום צולב מבחן
<ol><li>להגדיר שלושה שלבים במקרה של חשיפה multiconcentration.</li>
	<li>לחבר שני גנראטורים עם ריכוזים שונים פתרון ושורה אוויר נקי שלושת השלבים המתאימים.</li>
	<li>הגדר התפלגות גודל החלקיקים של חרירי הזרקת הרציונאלית חלקיקי שנוצר אוויר נקי ב 11 L/דקה דרך הים תרסיס (כפי שמתואר 2.4 ו- 2.5).</li>
	<li>נבחר באקראי פתיל פורט אחד מתוך שלושת השלבים.</li>
	<li>מודדים את ריכוז החלקיקים, להתחבר SMPS את יציאת שנבחרה.</li>
	<li>חזור על שלב 5.5 x 15 כדי לאמת את הפארמצבטית.</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>

המחברים אין לחשוף.

בדיקות רעילות אינהלציה היא השיטה הטובה ביותר להערכת aerosolized חומרים (חלקיקים וסיבים), אדים וגזים בשאיפה של מערכת הנשימה האנושית14,15. קיימות שתי שיטות חשיפה אינהלציה: לכל הגוף ואת האף בלבד. עם זאת, מערכת האף בלבד מזעור חשיפה על ידי בקווים noninhalation, העור, העיניים, ומאפשר בדיקה עם כמויות מינימליות של המאמר הבדיקה, ולכן השיטה המועדפת חשיפה המומלץ על ידי ה-OECD שאיפת רעילות בדיקות ההנחיות: חריפה4,6, s...

בדיקות רעילות אינהלציה היא השיטה האמינה ביותר להערכת הסיכונים של חומרים כימיים, חלקיקים, סיבי ננו1,2,3. לפיכך, סוכנויות תקינה ביותר דורשות הגשת רעילות שאיפת בבדיקת הנתונים בעת החשיפה כימיקלים, חלקיקים, סיבים של ננו היא באמצעות אינהלציה4,5,6,7 ,8. כיום, קיימים שני סוגים של שאיפת רעילות מערכות: מערכות חשיפה לכל הגוף ואת האף בלבד. מערכת בדיקת רעילות אינהלציה רגיל, או לכל הגוף או האף בלבד, דורש לפחות ארבעה תאי לחשוף בעלי חיים כגון חולדות ועכברים ארבע ריכוזים שונים, כלומר שליטה אוויר צח וריכוז נמוך, בינוני וגבוה7 , 8. הארגון למבחן ושיתוף פעולה כלכלי ופיתוח (OECD) והנחיות מציע כי ריכוז היעד הנבחר צריך לאפשר זיהוי organ(s) היעד והדגמות על תגובה ברורה ריכוז7 ,8. רמת ריכוז גבוה צריך התוצאה ברורה רמת רעילות, אך לא לגרום לתמותה או סימנים מתמשך עלול לגרום למוות או למנוע הערכה משמעותי של7,תוצאות8. מרבית השגה ברמה גבוהה או ריכוז אירוסולים ניתן להגיע תוך עמידה בתקן התפלגות גודל החלקיקים. צריך להיות במרווחים קבועים את level(s) ריכוז מתון כדי לייצר שינוי הדרגתי של ההשפעות הרעילות בין זה של ריכוז נמוך וגבוה7,8. רמת ריכוז נמוך, אשר רצוי להיות NOAEC (לא-נצפתה--תופעת לוואי ריכוז), צריך לייצר מעט או ללא סימן רעילות7,8. התא לכל הגוף חושף חיות במצב ערככם בכלובים קווית, בעוד תא האף בלבד חושף חיה במצב מאופקת בצינור סגור. הריסון מונע אובדן תרסיס על ידי דליפה ליד בעל החיים. עקב כמות גבוהה התא לכל הגוף, זה דורש מספר רב של מאמרים מבחן להיחשף חיות ניסוי, תוך פיקוח של הצינור במערכת חשיפה האף בלבד מעכבת תנועה חיה עלול לגרום אי נוחות או חנק. ובכל זאת, הרגולציה הנחיות ה-OECD שאיפת רעילות מבחן להעדיף את השימוש באינהלציה האף בלבד מערכות4,5,6,7,8.
עם זאת, אדיב מערכת ארבע-הקאמרית, או לכל הגוף או האף בלבד הוא יקר, הצורכים שטח, דורש מערכת ניקוי ואת זרימת אוויר מובנה. יתר על כן, מערכת ארבע-הקאמרית באפשרותך גם לדרוש מבחן נפרד גנרטורים מאמר לחשוף חיות הריכוזים הרצוי ולאחר מנגנון מדידה נפרדת לפקח הריכוזים מאמר הבדיקה. ולכן, מכיוון אינהלציה רגיל בדיקות רעילות כרוך ההשקעה, מערכת חשיפה לכל הגוף או האף בלבד חסכוני ונוח יותר צריך להיות שפותחו עבור מכוני מחקר קטן. בעת עיצוב חדר אינהלציה, נוזל חישובית דוגמנות דינמיקה (CFD) משמש לעתים קרובות גם כדי להשיג את החלקיקים, גז, או אדים אחידות9,10,11,12,13 . על ידי מספריים ניתוח והערכת אימות על ידי תוצאות ניסויית כבר בוצעה עבור תא חשיפה לכל הגוף עכברים10. לדוגמה, זרימת אוויר את המסלול של חלקיקים יש עוצב באמצעות CFD, האחידות של התפלגות החלקיקים היה נמדד תשעה חלקים מתוך ה10-הקאמרית לכל הגוף. כמו כן, תא האף בלבד יוערכו על ידי אנליזה נומרית באמצעות CFD13. לאחר מכן, בוצעה הערכה עבור תא חשיפה האף בלבד על-ידי השוואת תוצאות אנליזה נומרית מחקר ניסויי באמצעות חלקיקים13.
מחקר זה מציג מערכת קאמרית שאיפת האף בלבד יכול לחשוף חיות ניסוי כדי ארבע ריכוזים שונים בתא אחד. בתחילה תוכנן באמצעות CFD ואנליזה נומרית, המערכת המוצעת ואז מושווה מחקר ניסויי באמצעות ננו חלקיקים נתרן כלוריד כדי לאמת את אחידות ואת זיהום צולב. התוצאות המובאות כאן מציינים כי הציג את האף בלבד תא החושפים לבעלי חיים ריכוזים שונים ארבע יכול לשמש חשיפה חיה הלימודים האקדמית בקנה מידה קטן ומתקני מחקר. אנליזה נומרית שוכן כדלקמן, באותו אופן שבו הגדרת הניסוי. חשיפה יחיד-ריכוז, הזרם תרסיס למגדל הפנימי הוא מוגדר 48 L/min, הזרם נדן אל המגדל החיצוני מוגדר 20 L/min. חשיפה multiconcentration, הזרם תרסיס למגדל הפנימי קלט הוא 11 L/min עבור כל שלב. הלחץ דיפרנציאלית עודפים שומר ב-100 הרשות לשמור על חלקה פליטה זרימה ולמנוע דליפה. מניחים בעלי חיים סגורים, ריק.

<table><tbody><tr><td>FLUENT V.17.2&nbsp;</td>מד זרימת מסה <td>של תוכנת</td> <td>ANSYS</td><td></td></tr><tr><td>(MFM)</td><td>TSI</td><td>4043</td><td></td></tr><tr><td>SMPS (סריקה של חלקיקי ניידות)</td><td>Grimm&nbsp;</td><td>SMPS+C</td><td></td></tr><tr><td>מרסס 5 סילון&nbsp;</td><td>HCTM</td><td>5JA-1000</td><td></td></tr><tr><td>בקר זרימת מסה (MFC)</td><td>Horiba</td><td>S48-32</td><td></td></tr></tbody></table>

התפתחות תא בדיקת רעילות שאיפת האף בלבד המספק חשיפה ארבע, ריכוזי חלקיקים בגודל ננו

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

באמצעות ניתוח מספרי בהתבסס על דינמיקה של נוזלים ממוחשבות, תא רעילות האף בלבד אינהלציה עם ריכוזים חשיפה שונות ארבעה הוא תוכנן ואומת עבור זרימה שדה אחידות, זיהום צולב בין היציאות חשיפה לכל ריכוז. ערכי השדה של זרימה מעוצב מושווים עם הערכים נמדד מפני חשיפה יציאות ממוקם בצורה אופקית ואנכית. למטרה זו, חלקיקי הנתרן הכלוריד ננו שנוצר כחלקיקים המבחן והציג לתא אינהלציה כדי להעריך את התחזוקה זיהום צולב וריכוז בין התאים, עבור כל קבוצת ריכוז. התוצאות מצביעות על כך שניתן להשתמש תא מעוצב שאיפה multiconcentration ברעילות באינהלציה בעלי חיים בדיקות ללא זיהום צולב בין קבוצות ריכוז. יתר על כן, ניתן גם להמיר תא רעילות שאיפה multiconcentration מעוצב לתא יחיד-ריכוז אינהלציה. בדיקה נוספת עם גז, אדים אורגני או הלא-ננו חלקיקים יבטיח את השימוש התא בבדיקת אינהלציה של מאמרים אחרים במבחן.

הגדרת ניסיוני
איור 1 מציג תרשים סכימטי של מערכת קאמרית שאיפת האף בלבד, כולל מחולל חלקיקים עם MFC, הקאמרית האף בלבד, ו בכלי מדידת חלקיקים לניטור איכות האוויר, בקר, מודול הפליטה, המבוסס על בסעיף 2 של הפרוטוקול.
אנליזה נומרית עיצוב
איור 2 מציג את הגיאומטריה ש...

תא רעילות שאיפת האף בלבד מסוגל בדיקות רעילות אינהלציה בריכוזים חשיפה שונות ארבעה המיועד ואומת עבור זרימת שדה אחידות, זיהום צולב בין הנמלים חשיפה לריכוז כל. כאן, אנו מציגים פרוטוקול כדי לאשר כי החדר מעוצב הוא יעיל לבדיקת רעילות אינהלציה.

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

אנו מציגים פרוטוקול בדיקה העומד בהנחיות ה-OECD לבדיקת רעילות בשאיפה לחשיפה לריכוז יחיד ומרובים. תא שאיפה מרובה ריכוזים, אשר יכול לבדוק עד ארבעה ריכוזי חשיפה בבת אחת, יהיה חסכוני יותר עבור מכוני מחקר קטנים. כדי להתחיל לבדוק תא בריכוז יחיד, לאטום את התא ולבדוק אותו לדליפות ב 500 ו 500 צואה שלילית מד במשך 30 דקות כל אחד.לאחר מכן, להגדיר את טמפרטורת האוויר הנקי ל 23 מעלות צלזיוס ו 45% לחות יחסית. התחל לזרום אוויר נקי דרך אינץ ' תרסיס ואת נדן ב 48 ו 20 ליטר לדקה, בהתאמה. הגדר את דיפרנציאל לחץ הפליטה ל- 100 פסקלים שליליים.לאחר שהזרימה התייצבה, למדוד את מהירות הזרימה בשלוש יציאות שנבחרו באופן אקראי מכל רמה כדי לאשר כי הזרימה אחידה. קצב הזרימה צריך להיות בערך ליטר לדקה. חזור על המידות פעמיים נוספות.לאחר מכן, עצרו את זרימת האוויר, והטעינו תמיסת נתרן כלורי במשקל של 0.1% למערכת ייצור התרסיסים. התחל ייצור אירוסול ב 20 ליטר לדקה עם אוויר נקי כמו גז המוביל. מדללים את התרסיס ב-28 ליטר לדקה של אוויר נקי.הגדר מערכת מדידת גודל חלקיקים ובחר באופן אקראי שלוש יציאות מכל רמה של התא. למדוד את התפלגות גודל החלקיק בכל יציאה שנבחרה שלוש פעמים. כדי להתחיל בהקמת תא רב ריכוזי, בדקו אם יש בו דליפות והגדירו את אספקת האוויר הנקי ל-23 מעלות צלזיוס ולחות יחסית של 45%.הגדר את הפליטה כדי לשמור על לחץ דיפרנציאלי של 100 פסקלים שליליים. לאחר מכן, לחבר אספקת אוויר נקי לנמל בתא העליון, ולהתחיל לזרום אוויר נקי דרך התא ב 11 ליטר לדקה. לאחר שהזרימה התייצבה, למדוד את מהירות הזרימה בכל יציאה זמינה של התא העליון שלוש פעמים.חזור על תהליך זה עבור שלושת התאים האחרים. לאחר מכן, לטעון 0.1% לפי משקל פתרון נתרן כלורי לתוך גנרטור תרסיס. הגדר את מערכת דילול תרסיס לייצר זרימת תרסיס ב 11 ליטר לדקה.חבר את התרסיס לתא העליון, המתן עד שהזרימה תתייצב ובחר באופן אקראי שש יציאות מאותו תא. למדוד את התפלגות גודל החלקיק בכל אחת מיציאות אלה שלוש פעמים באמצעות מערכת מדידת גודל החלקיק. חזור על תהליך זה עבור כל תא.לשטוף את התאים עם אוויר נקי במשך 30 דקות כאשר הושלמה. לאחר מכן, לחבר מדף אוויר נקי לתא העליון, ולזרום אוויר נקי דרכו ב 11 ליטר לדקה. הגדר את מערכת דילול תרסיס עבור ריכוז נמוך וריכוז גבוה אירוסול זורם ב 11 ליטר לדקה.חבר את קו הריכוז הנמוך לתא השני בגובהו ואת קו הריכוז הגבוה לתא התחתון. המתן 10 דקות עד שהזרימות יתייצבו. לאחר מכן, בחר באופן אקראי יציאה אחת מכל אחד משלושת התאים, ולמדוד את ריכוז התרסיס ביציאות שנבחרו 15 פעמים כל אחד כדי לבדוק זיהום צולב.הן תאי החשיפה לריכוז יחיד והן תאי החשיפה הרב-ריכוזיים הראו אחידות זרימה טובה בכל רמה אופקית של התא. הזרימות המנורמלות היו קרובות לערכים שחושבו במהלך מידול המערכת. אחידות זרימה טובה נצפתה גם אנכית בתא הריכוז הבודד.לתא מרובה הריכוזים יש רק רמה אחת של יציאות לכל תא, כך שמידות אחידות אנכית ישירה לא היו ישימות. ריכוז החלקיק היה אחיד גם אופקית עבור שני התאים, והיה אחיד אנכית לתא הריכוז הבודד. ריכוזי התרסיס בתאים שונים של התא הרב-ריכוזי הראו שונות מועטה יחסית על פני 15 מדידות, מה שמצביע על זיהום צולב מינימלי בין תאים.חשוב לבדוק רבייה לאורך כל ההליך, במיוחד במהלך הבדיקה הניסיונית של בדיקת זיהום צולב. ניתן להאריך בדיקות הערכת ביצועים על ידי השוואת התוצאה הניסיונית לידול דינמיקת נוזלים חישוביים של מערכת התא.

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

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

מתקן משאיפת תרסיס nanoparticle כל גוף חשיפה נבנה עבור תחמוצת טיטניום בגודל ננו...

כיווני שאיפת תרסיס Nanoparticle כל הגוף

פרוטוקול זה נועד להדגים שיטת חשיפה של תרביות תאים לכימיקלים רעילים בשאיפה. חשיפה של ממשק אוויר נוזלי מובחן תרבויות (עלי) של תאי אפיתל דרכי הנשימה מספקת מודל ייחודי של חשיפת דרכי הנשימה לגזים רעילים כגון כלור. בכתב יד זה אנו מתארים השפעה של חשיפת כלור בתרבויות ממשק אוויר הנוזלי של תאי האפיתל ותרבות שקועה של שריר לב. במבחנה מערכות חשיפה לאפשר מחקרים מכניסטית חשובים להעריך מסלולים כי אז יכול להיות מנוצל כדי לפתח סוכנים טיפוליים חדשניים.

בדגם תרבית תאים במבחנה לרעילה בשאיפת בדיקות כימיות

תכננו ופיתחנו מערך ופרוטוקול הפעלה יעיל של תרסיס ננו-אבקה. המערכת יצרה אירוסולים של ננו-חלקיקים עם ריכוזי מספרים יציבים והתפלגות גודל לפרקי זמן ארוכים, ודרשו רק כמויות קטנות של חומר בדיקה (מינימום 200 מ"ג).

מערכת ליצור אירוסולים Nanoparticle יציבים מן ננו אבקות

שחרור ננו-חלקיקים נבדק באמצעות מערכת תא הכוללת מונה חלקיקי עיבוי, מונה חלקיקים אופטי ויציאות דגימה לאיסוף דגימות סינון לניתוח מיקרוסקופיה. ניתן להשתמש ביעילות במערכת התא המוצעת לבדיקת שחרור ננו-חומרים עם טווח נתונים חוזר ועקבי.

בדיקה של שחרור Nanoparticle מתוך Composite המכיל nanomaterial באמצעות מערכת קאמרית

יחידת שאיפה כפי שיתואר בהמשך ניתן להפיק, מדגם לאפיון, ואחיד להפקיד תרסיס סמים בתוך הריאות של מכרסמים. זה מאפשר קביעה מראש קלינית של היעילות והבטיחות של התרופה במינונים שהופקדו הריאות; נתוני מפתח המאפשרים פיתוח תרופה בשאיפה קליני.

אבקת ניקוי ו nebulized תרסיס שאיפת תרופות ביצוע עכברים באמצעות מערכת חשיפת אף בלבד

סיגריה אלקטרונית (e-סיגריה) משתמשים הן הגוברת ברחבי העולם. מעט, עם זאת, ידוע על ההשפעות הבריאותיות המושרה על ידי אירוסולים בשאיפה e-סיגריה. מאמר זה מתאר שיטת דור תרסיס e-cig מתאים חשיפות בעלי חיים, מחקרים מאוחרים יותר רעילות. פרוטוקולים כזה נדרש להקים מערכות חשיפה מתוקננת הדירים השפעול e-סיגריה.

דור של תרסיס סיגריה אלקטרונית על ידי מכשיר הדור השלישי המכונה-Vaping: יישום מחקרים רעילות

כאן, אנו מציגים פרוטוקול כדי לבצע חשיפות תרסיס סלולרי נייד ולמדוד את תגובת תאי. השיטה משתמשת בתאים, גדל הממשק אוויר נוזלי, מחקה ויוו פיזיולוגיה. תגובה תאית nanoparticle נחושת אירוסולים נצפתה כמו לחץ חימצוני באמצעות הדור מינים חמצן תגובתי cytotoxicity כמו שחרור לקטט דהידרוגנאז.

חדש נייד במבחנה חשיפה קלטת לדיגום אירוסול

אנו מציגים חזקה, להעברה וניבוי מערכת חשיפה מחוץ למערכת להקרנה וניטור של חלקיקים מוטס בנוגע לרעילות חריפה של הריאות שלהם על ידי חשיפת מעובד בתאי הריאה האנושיים בממשק האוויר-נוזלי (ALI).

הערכת הרעלת שאיפת חריפה של חלקיקי מוטס על ידי חשיפת תאי ריאה אנושיים בממשק האוויר-נוזלי

המתוארת היא תרבות התא ושיטת החשיפה של מודל הסימפונות במבחנה לחשיפה מציאותית וחוזרת ונשנית לשאיפת חלקיקים לבדיקות רעילות.

מודל אפיתל ממשק נוזלי אוויר לחשיפה מציאותית וחוזרת ונשנית לחלקיקים מוטסים לבדיקות רעילות

מחסניות אידוי תזקיקי קנאביס הן מכשירים המופעלים על ידי סוללות המרססים תמציות המכילות ריכוזים גבוהים של קנבינואידים. היעדר מודלים פרה-קליניים מבוססים למוצרים אלה יוצר אתגרים בחקר ההשפעות הפיזיולוגיות שלהם. כדי להתמודד עם הפער הזה, פותח מודל עכברי אינהלציה פרה-קליני סטנדרטי לתזקיקי קנאביס מאודים.

פיתוח מודל אינהלציה פרה-קליני לבדיקת תזקיקי קנאביס מאודים

למד פרוטוקול לבדיקת רעילות שאיפה תואם להנחיות OECD באמצעות תא רב-ריכוזים. שיטה זו מאפשרת בדיקה של עד ארבע ריכוזים בו-זמנית במכונות מחקר קטנות.

התפתחות תא בדיקת רעילות שאיפת האף בלבד המספק חשיפה ארבע, ריכוזי חלקיקים בגודל ננו

גלה סרטונים נוספים