Sviluppo di una camera di prova di tossicità per inalazione solo naso che fornisce quattro concentrazioni di esposizione di particelle nanometriche

Presentiamo un protocollo di prova conforme alle linee guida dell'OCSE per i test di tossicità per inalazione per l'esposizione a concentrazione singola e multipla. La camera di inalazione a concentrazione multipla, che può testare fino a quattro concentrazioni di esposizione contemporaneamente, sarà più economica per i piccoli istituti di ricerca. Per iniziare a testare una camera a concentrazione singola, sigillare la camera e controllarla per eventuali perdite a 500 e calibro negativo da 500 pascal per 30 minuti ciascuna.

Quindi, impostare la temperatura dell'aria pulita a 23 gradi Celsius e al 45% di umidità relativa. Inizia a fluire aria pulita attraverso l'ingresso aerosol e la trame rispettivamente a 48 e 20 litri al minuto. Impostare il differenziale di pressione di scarico su -100 pascal.

Una volta stabilizzato il flusso, misurare le velocità di flusso in tre porte selezionate casualmente da ogni livello per confermare che il flusso è uniforme. La portata dovrebbe essere di circa un litro al minuto. Ripetere le misurazioni altre due volte.

Quindi, interrompere il flusso d'aria e caricare una soluzione di cloruro di sodio dello 0,1% in peso nel sistema di generazione dell'aerosol. Inizia la generazione di aerosol a 20 litri al minuto con aria pulita come gas vettore. Diluire l'aerosol con 28 litri al minuto di aria pulita.

Impostare un sistema di misurazione delle dimensioni delle particelle e selezionare casualmente tre porte da ogni livello della camera. Misurare la distribuzione delle dimensioni delle particelle in ogni porta selezionata tre volte. Per iniziare a impostare una camera a più concentrazione, controllarla per verificare la presenza di perdite e impostare l'alimentazione dell'aria pulita a 23 gradi Celsius e al 45% di umidità relativa.

Impostare lo scarico per mantenere una pressione differenziale di 100 pascal negativi. Quindi, collegare un alimentatore di aria pulita a una porta nel vano superiore e iniziare a fluire aria pulita attraverso il compartimento a 11 litri al minuto. Una volta stabilizzato il flusso, misurare la velocità del flusso ad ogni porta disponibile del compartimento superiore tre volte.

Ripetere questo processo per gli altri tre scomparti. Quindi, caricare una soluzione di cloruro di sodio dello 0,1% in peso nel generatore di aerosol. Configurare il sistema di diluizione aerosol per produrre un flusso di aerosol a 11 litri al minuto.

Collegare l'ingresso aerosol allo scomparto superiore, attendere che il flusso si stabilizzi e selezionare casualmente sei porte da quel compartimento. Misurare la distribuzione delle dimensioni delle particelle in ciascuna di queste porte tre volte utilizzando il sistema di misurazione delle dimensioni delle particelle. Ripetere questo processo per ogni compartimento.

Lavare i vani con aria pulita per 30 minuti al termine. Quindi, collegare un ingresso di aria pulita al vano superiore e scorrere aria pulita attraverso di esso a 11 litri al minuto. Configurare il sistema di diluizione aerosol per flussi di aerosol a bassa concentrazione e ad alta concentrazione a 11 litri al minuto.

Collegare la linea a bassa concentrazione al secondo compartimento più alto e la linea ad alta concentrazione al vano inferiore. Attendere 10 minuti per la stabilizzazione dei flussi. Quindi, selezionare casualmente una porta da ciascuno dei tre compartimenti e misurare la concentrazione di aerosol nelle porte selezionate 15 volte ciascuna per verificare la presenza di contaminazione incrociata.

Sia le camere di esposizione a concentrazione singola che a più concentrazione hanno mostrato una buona uniformità di flusso ad ogni livello orizzontale della camera. I flussi normalizzati erano vicini ai valori calcolati durante la modellazione del sistema. Una buona uniformità del flusso è stata osservata anche verticalmente nella camera a concentrazione singola.

La camera a più concentrazione ha un solo livello di porte per compartimento, quindi le misurazioni dirette dell'uniformità verticale non erano applicabili. La concentrazione di particelle era uniforme anche orizzontalmente per entrambe le camere, ed era uniforme verticalmente per la camera a concentrazione singola. Le concentrazioni di aerosol nei diversi compartimenti della camera a più concentrazioni hanno mostrato variazioni relativamente modeste in 15 misurazioni, il che indica una contaminazione incrociata minima tra i compartimenti.

È importante verificare la riproducibilità durante tutta la procedura, specialmente durante il test sperimentale di valutazione delle prestazioni del test di contaminazione incrociata. I test di valutazione delle prestazioni possono essere estesi confrontando il risultato sperimentale con la modellazione computazionale della fluidodinamica del sistema a camera.