Name: 전신 나노 입자 에어로졸 흡입 노출 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-05-07T12:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 11 s
Description: 학습하세요 전신 나노 입자 에어로졸 흡입 노출 시설 구축 방법을 TiO₂ 독성 연구에 활용하세요. 이 시스템은 안정적이고 균일한 에어로졸 시험 대기를 생성하여 실제 노출 상황을 시뮬레이션합니다.

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목록 승인 및 자금 조달. NIH-ES015022 및 ES018274 (TRN) NSF-협력 협정 1,003,907 (VCM)

전신 나노 입자의 흡입 노출 단계별 운영 절차는 다음과 같이 설명되어 있습니다. 주 : 1) 1 단계와 3 흄 후드에서 수행되어야한다 2) 연산자 (호흡, 고글, 고무 장갑) 적절한 개인 보호 장비를 착용해야합니다. 1. 에어컨 광촉매 나노 입자 건조 분말 <ol><li> 불투명 한 용기에 나노 광촉매 분말을 넣습니다. </li><li> 용기 뚜껑을 열어 둡니다. </li><li> 에어컨 적어도 24 시간 동안 건조 데시 케이 터에 컨테이너를 배치합니다. </li></ol> 2. 데이터 수집 및 제어 시스템, SMPS 및 ELPI 및 모든 트랜스 듀서 워밍업 <ol><li> 공기 모니터링 및 데이터 수집 시스템 및 에어로졸 모니터링 SMPS (TSI 주식 회사, 쇼어, MN) 및 ELPI (Dekati, 탐 페레, 핀란드)의 전원 스위치를 끄고, 최소 1 시간 동안 시스템을 따뜻하게. </li><li> 전원을 켭니다모든 트랜스 듀서 스위치는 적어도 1 시간 동안 그들을 따뜻하게. </li></ol> 3. 에어로졸 발생기에 광촉매 나노 입자 건조 분말을로드 <ol><li> 에어로졸 발생기에 실린더 캡을 열고, 에어로졸 발전기 필터를 교체합니다. 참고 : 하나의 에어로졸 발생기는 하나의 실린더가있다. 사용되는 에어로졸 발생기의 수는 노출 챔버에서 입자의 원하는 질량 농도에 따라 달라집니다. </li><li> ~ 4g 나노 광촉매 분말의 무게를 각 실린더에 그들을로드합니다. </li><li> 실린더 캡을 교체합니다. </li><li> 모든 분야 광촉매 오염의 의심이 젖은 삭제해야합니다. </li></ol> 4. 흡입 노출 챔버에 에어로졸 발생기를 연결 <ol><li> 흡입 노출 챔버 (TSE 시스템 GmbH에, 나쁜 Homburg, 독일)의 입구에있는 사이클론 분리기 매니 폴드를 통해 에어로졸 발생기의 모든 콘센트를 연결합니다. </li><li> 압축 공기 배관에 연결에어로졸 발전기 벤 투리 분산기. </li></ol> 5. 흡입 노출 챔버에 공기 모니터링 및 에어로졸 샘플링 인렛 연결 <ol><li> 온도 및 상대 습도 (RH), 압력, 흡입 노출 챔버에서 분위기 모니터링 포트를 테스트하는 TSE 시스템에서 제공 O 2 및 CO 2 센서를 연결합니다. </li><li> 흡입 노출 챔버에서 에어로졸 샘플링 포트 중 하나에 에어로졸 dilutor의 입구를 연결 한 다음 ELPI의 입구에 해당 콘센트에 연결합니다. </li><li> 흡입 노출 챔버에서 에어로졸 샘플링 포트 중 하나에 SMPS를 연결합니다. </li><li> 노출 챔버에서 에어로졸 샘플링 포트 중 하나에 입자 농도 모니터 (TSE 시스템)의 입구를 연결합니다. </li><li> PTFE 멤브레인 필터 (P / N 66149, 폴 법인, 앤 아버, 미시간)의 무게와 스테인레스 스틸 필터 홀더 (중 - 독극물 제품, 모리아 티 NM)에 필터를로드합니다. </li><li> 의 입구에 연결샘플링 펌프 흡입 노출 챔버에서 에어로졸 샘플링 포트 중 하나에 필터를 미리 무게를 측정하고, 연결의 콘센트 스테인레스 스틸 필터 홀더. </li></ol> 6. 데이터 수집 시스템을 활성화 <ol><li> 활성화 ELPI 데이터 수집 소프트웨어 ELPIVI는 설정 매개 변수를 확인하고 5 분 ~를위한 세척 펌프의 전원을 켠 다음, ELPI을 제로. 기록 전 노출 농도. </li><li> SMPS 데이터 수집 소프트웨어를 활성화합니다. 기록 전 노출 농도. </li><li> 활성화 소프트웨어, DACO (TSE 시스템), 공기 유량, 온도 및 상대 습도 챔버 압력을 모니터링 및 제어, 온도와 RH, O 2와 CO 2. </li></ol> 7. 흡입 노출 챔버에 실험 동물을로드 <ol><li> 실험 동물의 무게. </li><li> 동물이 노출 된 후 같은 새장에 다시 넣을 수 있도록 실험 동물 케이지를 표시하면 니DED. </li><li> 흡입 노출 챔버의 문을 열고 유선 케이지에 실험 동물을로드합니다. </li><li> 물은 동물을 제공 할 수 있습니다. </li><li> 흡입 노출 챔버의 문을 닫고 고정합니다. </li><li> 자주 고통의 흔적이 노출 챔버 관찰 창을 통해 동물을 관찰합니다. 동물을 끌어 일반적으로 행동해야한다. 신속한 / 호흡을 고심한 흔적이있는 경우, 노출을 중단, 비정상적인 모양, 자세 이상 또는 부동이 관찰된다. , 동물을 제거 원래 케이지에 반환 참석 수의사 및 / 문의하거나 해당 기관 애니멀 케어를 시작하고위원회의 절차를 사용합니다. </li></ol> 참고 : 단계 8.7, 8.8 및 8.17을 수행 할 때 연산자 개인 보호 장비를 착용해야합니다. 8. 나노 입자 에어로졸에 작은 동물에 노출 <ol><li> 흡입 노출 챔버의 배기 진공 펌프를 켭니다. </li><li>의 데이터 수집 소프트웨어, DACO를 실행 : 같은 압력, 온도, 상대 습도, ​​O 등의 노출 환경의 데이터를) 노출 챔버에서 압력을 조절) B, 노출 챔버 필터 건조한 공기를 공급하고, C)의 수집 2와 CO 2. </li><li> 챔버 압력에서 약간 부정적인 압력 (설정 점 = -0.2 밀리바) 설정합니다. </li><li> 에어로졸 발생기의 전원을 켭니다. </li><li> 지속적으로 흡입 노출 챔버에서 입자의 크기 및 상대 질량 농도를 모니터링하는 ELPI 및 SMPS 데이터 수집 소프트웨어를 실행합니다. </li><li> 에어로졸 농도가 안정되면, ELPI 모니터에 집중 프로필 (일반적으로 : 에어로졸 발전기가 가동 된 뒤에 20 분 정도 소요) 고원에 도달 즉, (예를 들어, 1 시간) 샘플링 시간을 설정하고, 에어로졸 샘플링 설정 필터 나노 입자의 대표 샘플을 수집하는 펌프. </li><li> 샘플링 시간에 도달하면 필터를 제거하고 SA를 연결노출 챔버에서 탈출 시험 물질을 방지하기 위해 고무 플러그와 포트를 mpling. </li><li> 필터를 달아 위에서 설명한대로 노출 챔버의 평균 질량 농도를 계산한다. </li><li> 평균 농도가 목표 농도가 꺼져있는 경우, 수동으로 목표 농도가 달성되도록하기 위해 발전기의 공기 흐름을 조절합니다. </li><li> D = C X V m XTX F R, 여기서 D = 용량, C 시험 재료의 평균 질량 농도, V m = 분, 양, t = 노출 기간, F의 R = 분수 소재로 동물의 폐에 입자 증착을 계산 그는 입금 또는 흡수된다. </li><li> 깨끗하고 사전 가중 필터를 필터 홀더에 필터 단계를 반복 8.6 및 8.8을 대체합니다. </li><li> 동물의 폐에 노출 챔버와 대상 입자의 증착 실제 질량 농도에 따라, 나머지 경험치를 추정, t는 남아 osure 시간 = (D 대상-D) / (C X V m X F R) t이 남아 = 노출 시간 유지, D 대상 = 대상 량, C = 시험 물질의 질량 농도, V m을 의미 = 분당 호흡량, F R 입금하거나 흡수 재료의 비율. </li><li> 남아 t에 도달 할 때 에어로졸 발생기의 전원을 끕니다. </li><li> 모니터에 표시된 입자 농도는 챔버의 사전 노출 입자 농도에 가까운 때까지 노출 챔버에서 동물을 제거하기 전에, 여과 된 공기와 함께 흡입 노출 챔버를 세척하십시오. </li><li> 챔버 배기 진공 펌프를 끕니다. </li><li> 데이터 수집 소프트웨어 DACO를 중지합니다. </li><li> 노출 된 후 정상 호흡과 동작을 확인하기 위해 동물을 관찰하고 문서화하는 것이 다른 연구 합병증 예 없음IST. 콧물, 호흡 곤란이나 다른 동물 복지 합병증이 관찰되는 경우, 참석 수의사 및 / 문의하거나 해당 기관 애니멀 케어를 시작하고위원회의 절차를 사용합니다. </li><li> ELPI 및 SMPS 데이터 수집 소프트웨어를 중지합니다. </li></ol> 9. 시험 보고서 만들기 9.1 시험 조건은 다음과 같습니다 <ol><li> 이 테스트에 사용 된 에어로졸 생성 시스템과 작동 매개 변수에 대한 설명입니다. </li><li> 노출 동안 사용 디자인, 유형, 크기 및 운영 매개 변수를 포함 노광 장치의 설명입니다. </li><li> 측정 온도, 습도, 입자 크기 및 실제 농도 장비. </li><li> 배기 공기와 사용하면 테스트 챔버에서 동물을 유숙하는 방법의 치료. </li></ol> 9.2 노출 분위기 데이터를 포함 <ol><li> 흡입 장치를 통해 공기 흐름 속도. </li><li> 온도 및 습도공기. </li><li> 동물 케이지 근처 에어로졸 샘플링 영역의 실제 (분석 또는 중량) 농도. </li><li> 입자 크기 분포 및 계산 횟수 평균 공기 역학적 직경과 기하 표준 편차. </li><li> 왜 원하는 챔버 농도 및 / 또는 입자 크기에 관해서 설명 (해당되는 경우)을 달성 할 수 있고, 노력은 지침의 이러한 측면을 준수하는 데 걸리는. </li></ol> 기타 9.3 <ol><li> 방 포함하는 흡입 시설에서 약간 부정적인 압력은 흡입 노출 실험실을 탈출 시험 자료를 방지하기 위해 유지되어야한다. </li><li> 동물 폐기물의 영향을 제거하기 위해 매일 노출 챔버를 청소합니다. </li><li> ELPI, SMPS 및 기타 악기 세척 및 사용자 매뉴얼에 따라 조정해야한다. </li></ol>

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이 보고서의 결과 및 결론은 저자의 견해이며, 반드시 산업 안전 보건 국립 연구소의 관점과 관련이 없습니다. 어떤 회사 이름 또는 제품을 언급 NIOSH에 의해 승인을 의미하지 않으며, 다른 제품에 사용할 수없는, 또는 적절한 평가 후 대체 할 수없는 것이 그것을 의미하는 것은 아닙니다.

우리는 조립 전신 나노 입자 에어로졸 흡입 노출 시스템에 여기에 설명했다. 시스템 기능은 최첨단 나노 입자 에어로졸 특성화 기술을 검증 하였다. 새로운 나노 입자 에어로졸 생성 시스템으로,이 흡입 노출 시스템은 비교적 일관된 온도, 습도, 공기 흐름, 실험 동물을위한 산소 함량과 잘 특징, 제어 및 균일 한 나노 입자 에어로졸 시험 분위기를 제공 할 수 있습니다. 노출 시스템은 동물, 또는 장기 연구의 큰 숫자에 가장 효율적입니다. 이 대형 전신 실에서 실험 동물은 억제 편안하고 열 응력을 최소화 할 수 있습니다. 노출의 주요 한계는 실험 동물이 노출 챔버에서 분위기에 몰입하는 것입니다. 경구 및 피부 노출로 노출의 다른 경로가 발생할 수 있습니다. 또한, 전신 시스템에 대량 자료 많은 양의 becau 필요합니다큰 유입 유량의 남동쪽. 12 포트 코 전용 흡입 노출 시스템, 입구 공기 유량 12 LPM 동안 예를 들어, 0.5 m 3 노출 챔버이 시스템에 유입 공기의 유량은 90 LPM입니다. 흡입 노출 연...

<table><tbody><tr><td>흡입 노출 시스템</td><td>TSE Systems GmbH, Bad Homburg, Germany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>공기 모니터링 시스템</td><td>TSE Systems GmbH, Bad Homburg, Germany</td><td></td><td></td>이</tr><tr><td>산화티타늄 에어록사이드 P25</td><td>Evonik, 독일</td><td></td><td></td></tr><tr><td>스캐닝 이동성 입자 sizer-3936L75</td><td>TSI Inc., Shoreview, MN</td><td></td><td></td></tr><tr><td>전기 저압 임팩터, 표준 10 LPM</td><td>Dekati, Tampere, Finland</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ultra Micro Balance, XP2U</td><td>METTLER TOLEDO, 스위스</td><td></td><td></td></tr><tr><td>전계 방출 주사 전자 현미경-S-4800</td><td>Hitachi, 일본</td><td></td><td></td></tr><tr><td>에너지 분산 형 X 선 분석 </td><td>Princeton Gamma-Tech, Rocky Hill, N.J.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>핵 기공 폴리 카보네이트 필터 </td><td>Whatman, 클린턴, PA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PTFE 멤브레인 필터 </td><td>Pall Corporation, Ann Arbor, Michigan</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

전신 나노 입자 에어로졸 흡입 노출

Whole-Body Nanoparticle Aerosol Inhalation Exposures

흡입 aerosolizable이 (ENM) 나노 재료 설계 작업을 개인에 대한 가장 가능성이 높은 노출 경로입니다. 제대로 나노 입자의 흡입 독성 연구를 수행하기 위해 챔버 하우징 에어로졸 실험 동물이 필요합니다 1) 정상 농도가 전체 노출 기간 동안 원하는 수준으로 유지 2) 동질 오염 물질 조성, 3) 안정적 기하 평균 직경 &lt;200 nm의 기하학적 표준 편차의 크기 분포는 g &lt;2.5, σ. 쉽게 응집 나노 입자 때문에 나노 입자를 포함하는 에어로졸의 생성은 매우 도전이다. 이것은 매우 강력한 입자 간 힘과 수십 나눌 수하기 어려운 크기 6 미크론의 수백 큰 프랙탈 구조의 형성에 크게 때문입니다. 분무기, 유동층, 벤 흡인기와 라이트 먼지 피드 등의 몇 가지 일반적인 에어로졸 발생기, 우리다시 테스트를하지만, 아무도는 모든 표준에게 5를 만족 나노 입자 에어로졸을 생성 할 수 없었다. 전신 나노 입자 에어로졸 흡입 노출 시스템은 조작 검증 및 나노 광촉매 흡입 독성 연구에 활용 하였다. 중요한 구성 요소 : 1) 새로운 나노 광촉매 에어로졸 발생기 2) 0.5 m 3 전신 흡입 노출 챔버, 3) 감시 제어 시스템. 대량 건조 나노 광촉매 분말 (밀도 3.8 g / cm 3 21 ㎚의 기본 직경)에서 생성 된 나노 광촉매 에어로졸은 90 LPM의 유량 (10.8 공기 변화 / HR)에 노출 챔버로 전달 된 . 입자 크기 분포와 질량 농도 프로파일을 스캔 이동성 입자 선별기 (SMPS) 및 전기 저압 충격기 (ELPI)를 연속적으로 측정 하였다. 에어로졸 질량 농도 (C)는 (㎎ / m 3) 중량 측정 확인 하였다. 질량 (M) 수집 된 입자는 M 사전 및 M 포스트 샘플링 (MG) ​​전후 필터의 질량입니다 M = (M 포스트-M 프리)로 측정 하였다. 질량 농도는 다음과 같이 계산 C = M Q는 유량 (m 3 / 분) 샘플링 / (Q * T), 그리고 t는 샘플링 시간 (분)입니다. 챔버 압력, 온도, 상대 습도 (RH), O 2와 CO 2 농도 모니터링하고 지속적으로 조절 하였다. Nuclepore 필터에 수집 된 나노 광촉매 에어로졸은 주사 전자 현미경 (SEM)과 에너지 분산 X-선 (EDX) 분석을 분석 하였다. 요약하면, 우리는 나노 입자 에어로졸 생성하고 노출 챔버에 전달 것을보고 : 1) 안정 질량 농도 2) 균일 한 조성 오염 물질 3) 카운트 평균 aerody 안정된 입자 크기 분포를에어로졸 생성하는 동안 157 나노 미터의 역학적 직경. 이 시스템은 안정적이고 반복적 직업, 환경 또는 국내 ENM 에어로졸 노출을 모의 시험 분위기를 만듭니다.

흡입 노출 연구는 일반적으로 시험 물질 8,9의 정의 농도로 실험 동물을 노출하면서 알려진 지속적인 테스트 환경에서 실험 동물을 유지하는 포함한다. 전신 나노 입자의 흡입 노출 시스템은 그림 1에 표시됩니다. 챔버를 통해 공기의 90 LPM 연속 흐름이 어디​​에 있었 전신 챔버는 동적 흐름을 기준으로 운영되었다. 이 공기 흐름 급성 흡입 노출 7 미국 환경 보호국 (Environmental Protection Agency)에 필요한 공기 교환의 최소 수 (10.0)를 초과 10.8 공기 변화 / 시간을 제공했다. 레싱 필터, 필터와 활성탄 필터 (아트라스 콥코, 스웨덴) 병합 높은 효율 등 3 단계 공기 정화 시스템, 물, 먼지 및 기름 증기 및 (탄화수소) 냄새 제거를 위해 입구 공기에 사용되었다. 미리 종이 필터, 숯 필터와 HEPA Fi를 포함하여 3 단계 공기 정화 시스템LTER는 배기 가스 질량 유량 컨트롤러를 보호...

전신 나노 입자 에어로졸 흡입 노출 시설은 (산화 티타늄 나노 크기의 이산화 티탄을 위해 건설되었다<sub&gt; 2</sub&gt;) 흡입 독성 연구. 이 시스템은 나노 산화 티타늄을 제공합니다<sub&gt; 2</sub이&gt; 에어로졸 시험 대기 : 1) 안정 질량 농도 2) 균일 한 조성 오염 물질, 에어로졸 생성하는 동안 3) 안정적인 입자 크기 분포.

Inhalation is the most likely exposure route for individuals working with aerosolizable engineered nano-materials (ENM). To properly perform nanoparticle ...

다음 실험의 전반적인 목적은 나노 크기의 이산화티타늄 흡입 독성 연구를 위한 전신 나노입자 에어로졸 흡입 노출 시설을 구축하는 것입니다. 이는 먼저 새로운 나노입자 에어로졸 발생기를 사용하여 나노입자 에어로졸을 생성함으로써 달성됩니다. 두 번째 단계로, 나노입자 에어로졸을 전신 흡입 노출 챔버로 전달하여 직업적 환경 또는 가정 내 공학적 나노물질 에어로졸 노출을 모사한 테스트 분위기를 조성합니다.다음으로, 설계된 입자 침착을 달성하기 위해 시험 대기 상태를 모니터링하고 제어하면서 실험 동물을 특성이 잘 규명된 나노 이산화티타늄 에어로졸에 노출시킵니다. 폐 분석 결과, 발생하여 노출 챔버로 전달된 나노입자 에어로졸이 일정한 질량 농도와 균질한 조성을 가지며, 오염 물질이 없고 안정적인 입자 크기 분포를 보임을 확인하였습니다. 이 시스템은 직업적 환경 또는 가정 내 엔지니어링 나노물질 에어로졸 노출을 모사하는 시험 대기를 신뢰성 있게 반복적으로 생성합니다.나노입자 에어로졸 생성 및 특성 분석 기술은 습득하기 매우 어렵고 공식적인 지침서가 존재하지 않기 때문에, 이 방법에 대한 시각적 시연이 매우 중요합니다. 또한, 당사의 나노입자 에어로졸 생성기와 같이 특수하게 설계된 기기에는 에어로졸을 성공적으로 생성하고 실시간으로 특성을 분석하기 위해 적절하게 제어해야 하는 여러 변수가 있습니다. 절차 시연은 본 연구 프로그램의 구성원인 연구조교수 Jing Hay 박사와 수석 연구 보조원인 Carol McBride 씨가 수행할 예정입니다.흡입 연구 시작 최소 하루 전부터 이산화티타늄 나노입자 분말의 컨디셔닝을 시작하십시오. 적절한 개인 보호 장구를 착용하고 흄 후드 내에서 작업하십시오. 불투명한 용기에 나노입자 분말 200 grams를 넣고 용기 뚜껑을 열어 둡니다.다음으로, 실험 시작 최소 1시간 전 컨디셔닝을 위해 용기를 건조 데시케이터에 넣고 최소 24시간 동안 보관하십시오. 공기 모니터링 및 데이터 수집 시스템을 켭니다. 에어로졸 모니터링 SMPS입니다.또한 전원이 연결된 ELPI를 켜서 흄 후드 아래에서 시스템이 예열되도록 하고, 개인 보호 장구를 착용하십시오. 에어로졸 발생기의 실린더 캡을 열고 필터를 교체하십시오. 다음으로, 컨디셔닝된 나노입자 분말 약 4g을 측정하여 실린더에 채웁니다.각 실린더에 대해 이 과정을 반복하십시오. 완료 후, 에어로졸 발생기의 실린더 캡을 닫고 나노 분말 오염이 의심되는 모든 부위를 닦아내십시오.에어로졸 발생기를 노출 챔버로 가져갑니다. 에어로졸 발생기의 모든 배출구를 매니폴드를 통해 흡입 노출 챔버의 입구에 있는 사이클론 분리기에 연결합니다. 다음으로, 에어로졸 발생기의 벤투리 분산기(Venturi Dispersers)에 압축 공기 튜브를 연결합니다.먼저 온도, 상대 습도, 압력, 산소 및 이산화탄소 센서를 흡입 노출 챔버의 대기 모니터링 포트에 연결하십시오. 그다음 에어로졸 희석기의 입구를 흡입 노출 챔버의 에어로졸 샘플링 포트 중 하나에 연결하십시오. 챔버의 출구는 전기 저압 임팩터의 입구에 연결하십시오.다음으로, s와 PS를 에어로졸 샘플링 포트에 연결합니다. 또한 입자 농도 모니터의 입구(inlet)를 별도의 에어로졸 샘플링 포트에 연결합니다. 이때 무게를 측정하여 스테인리스 스틸 필터 홀더에 장착한 A-P-T-F-E 멤브레인 필터를 준비합니다.필터 홀더의 입구를 흡입 노출 챔버의 에어로졸 샘플링 포트 중 하나에 연결하고, 출구는 샘플링 펌프에 연결합니다. 이제 ELPI 데이터 수집 소프트웨어를 활성화하고 설정 파라미터를 확인하십시오. 다음으로 ELPI 진공 펌프의 전원을 켭니다.이 영점 조절 후에, LPI를 사용하여 노출 전 농도를 측정하십시오. SMPS 데이터 수집 소프트웨어를 활성화하고 노출 전 농도를 기록하십시오. 또한 챔버 환경을 모니터링하고 제어하기 위한 소프트웨어를 활성화하십시오.실험 동물의 체중을 측정한 후, 필요 시 노출 후에 원래의 케이지로 다시 넣을 수 있도록 동물과 케이지에 표시를 합니다. 흡입 노출 챔버의 문을 열고 와이어 케이지에 실험 동물을 넣습니다. 동물에게 물을 제공할 수 있으며, 이후 흡입 노출 챔버의 문을 닫고 단단히 고정합니다.챔버의 관찰창을 통해 동물을 빈번하게 관찰하십시오. 첫 번째 단계는 흡입 노출 챔버의 배기 진공 펌프를 켜는 것입니다. 제어 및 데이터 수집 소프트웨어를 사용하여 노출 챔버에 여과된 건조 공기를 공급하고, 설정값을 -0.2 mbar로 하여 챔버 내부 압력을 약간 음압으로 유지하십시오.소프트웨어는 노출 환경의 압력, 온도, 상대 습도, 산소 및 이산화탄소 농도에 대한 데이터도 수집해야 합니다. 이제 에어로졸 발생기를 켭니다. 에어로졸 농도가 안정되면, ELPI 및 SMPS 데이터 수집 소프트웨어를 실행하여 흡입 노출 챔버 내의 입자 크기와 상대 질량 농도를 지속적으로 모니터링하십시오.약 20분 이내에 샘플링 시간을 설정하고 에어로졸 샘플링 펌프를 켜서 나노입자의 대표 샘플을 수집합니다. 샘플링 시간에 도달하면 개인 보호 장구를 착용하고 필터를 꺼낸 뒤, 테스트 물질이 노출 챔버 밖으로 유출되는 것을 방지하기 위해 샘플링 포트를 고무 마개로 막습니다. 필터의 무게를 측정하여 노출 챔버 내의 평균 질량 농도를 계산합니다. 평균 농도가 목표 값에서 벗어난 경우, 에어로졸 발생기의 공기 흐름을 수동으로 조정하여 목표 농도가 달성되도록 합니다.제시된 정보를 사용하여 입자 침착량을 계산하십시오. 동물 폐에서의 선량은 평균 질량 농도에 분당 환기량을 곱하고, 여기에 노출 시간과 물질의 침착 또는 흡수 분율을 곱한 값과 같습니다.필터 홀더에 있는 사전 무게 측정 필터를 세척하십시오. 어셈블리를 노출 챔버로 되돌립니다. 새로운 샘플링 시간을 입력하고 샘플링 펌프를 다시 켭니다.샘플링 시간이 끝나면 필터를 제거하고 포트를 막습니다. 필터의 무게를 측정하여 평균 질량 농도를 계산합니다. 동물의 남은 노출 시간을 결정합니다.표적 입자 증착법과 수집된 정보를 사용하여, 남은 노출 시간은 표적 선량과 측정된 선량의 차이와 동일하게 설정합니다. 이를 평균 질량 농도, 분당 부피, 그리고 증착 또는 흡수된 물질의 분율로 나눕니다. 설정된 시간이 경과하면 에어로졸 발생기를 끕니다.입자 농도 측정값이 챔버 내의 노출 전 농도에 가까워질 때까지 여과된 공기로 흡입 노출 챔버를 세척합니다. 이 시점에서 챔버 배기 진공 펌프를 끄고 제어 및 데이터 수집 소프트웨어를 중단합니다. 실험 동물을 노출 챔버에서 꺼내어 사육 시설로 되돌립니다.동물을 빈번하게 관찰하고 실험 동물이 편안한 상태인지 확인하십시오. 이 챔버 압력 그래프에 표시된 바와 같이 나머지 소프트웨어와 장비를 종료하십시오. 실험 물질이 실험실로 누출되는 것을 최소화하기 위해, 실험 동안 챔버 압력을 시간에 따라 모니터링하고 약간의 음압 상태로 유지하였습니다.여기서는 시간에 따른 유입 유량(빨간색)과 배기 유량(검은색)을 보여줍니다. 유량의 차이를 통해 원하는 음압이 생성되었습니다. 전신 챔버는 분당 약 90 liters의 공기가 챔버를 통해 지속적으로 흐르는 동적 유량 방식으로 작동되었습니다.이는 미국 환경보호청(US Environmental Protection Agency)에서 규정하는 급성 흡입 노출 연구에 필요한 최소 시간당 환기 횟수보다 더 많은 환기량을 제공하였습니다. 이 그래프는 실험 동안 온도와 상대 습도 값이 얼마나 잘 유지되었는지를 보여줍니다. 산소 및 이산화탄소 농도 또한 여기에 표시된 바와 같이 모니터링되었습니다.산소 농도는 약 21%로 안정적으로 유지되었으며, 이산화탄소 농도는 580 ppm으로 일정하게 유지되었습니다. 입자 크기는 ELPI를 사용하여 측정하였습니다. 왼쪽 그래프는 4시간의 노출 기간 동안의 입자 크기 대비 시간의 변화를 나타냅니다.오른쪽은 개수 분포입니다. 이 그래프에서 보듯이 중앙 에어로졸 직경 D는 157 nanometers입니다. 입자 크기는 SMPS로 측정되었습니다.다음은 4시간의 흡입 노출 동안의 실시간 질량 농도 예시입니다. 마지막으로, 6 mg/m³의 목표 농도를 설정하여 수행한 29건의 개별 4시간 흡입 노출에 대한 에어로졸 질량 농도를 측정하였으며, 이를 빨간색으로 표시하였습니다. 이 그래프는 본 시스템이 급성 흡입 노출을 위해 안정적이고 재현 가능한 이산화티타늄 시험 분위기를 제공할 수 있음을 시사합니다.이 기술을 숙달하면 노출 시간이 4시간일 때 8시간 이내에 완료할 수 있습니다. 이 절차를 수행하는 동안 모든 테스트 분위기를 적절하게 모니터링하고 특성화하는 것이 중요합니다. 나노 물질을 다루는 것은 매우 위험할 수 있으므로 공학적 제어와 같은 예방 조치를 잊지 마십시오.본 절차를 수행하는 동안에는 항상 특별 주의 사항을 준수하고 개인 보호 장비를 착용해야 합니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Biology

생물학

이 글에서, 실험 프로토콜을 제시 마모에 따라 환경 풍화에 따라 제품의 입자 에어로졸을 조사합니다. 에어로졸의 형태로 설계 나노 물질의 방출에 결과가 표시됩니다. 구체적인 실험 장치를 상세히 설명한다.

실험 프로토콜 마모에서 환경 풍화에서 제품의 입자 에어로졸을 조사하기

우리는 효과적인 나노 분말 에어로졸화 설정 및 운영 프로토콜을 설계하고 개발했습니다. 이 시스템은 장기간 동안 안정적인 수 농도와 크기 분포를 가진 나노 입자 에어로졸을 생성했으며, 소량의 테스트 재료(최소 200mg)만 필요했습니다.

시스템은 나노 분말에서 안정적인 나노 입자 에어로졸을 만드는 방법

여기에 기술 된 흡입 유닛 생성 특성화 샘플 균일 쥐의 폐에 약제 에어로졸을 증착 할 수있다. 이는 효능 폐 증착 약물 투여의 안전성 전임상 판정 가능; 임상 흡입 약물 개발을 가능하게 키 데이터.

건조 분말과 제약의 분무 에어로졸 흡입은 코 전용 노출 시스템을 사용하여 마우스 배달

전자 담배 (전자-cig) 사용자는 전 세계적으로 증가 하 고 있다. 그러나 작은,, 전자 cig 흡입된에 어로 졸에 의해 유도 된 건강 효과 대 한 알려져 있다. 이 문서는 전자 cig에 어로 졸 생성 기법 동물 노출 및 후속 독물학 연구를 위한 적합 한 설명. 이러한 프로토콜 실험적으로 재현 하 고 표준화 된 전자 cig 노출 시스템을 설정 해야 합니다.

3 세대 기계 Vaping 장치에서 전자 담배에 어로 졸의 생성: 독물학 연구 응용 프로그램

여기, 선물이 polyacrylate/nanosilica의 intratracheal 주입에 의해 쥐에서 흉 막 유출 모델을 구성 하는 프로토콜.

Polyacrylate/Nanosilica의 Intratracheal 주입에 의해 쥐에서 흉 막 유출 모델

4 개의 다른 노출 농도에서 흡입 독성 테스트 수 코 전용 흡입 독성 챔버 설계와 흐름 필드 균일성과 각 농도 대 한 노출 포트 간의 교차 오염에 대 한 검증. 여기, 선물이 설계 챔버 흡입 독성 시험에 대 한 효과적인 인지 확인 하는 프로토콜.

나노 크기의 입자의 4 개의 노출 농도 제공 하는 코 전용 흡입 독성 시험 챔버의 개발

여기, 선물이 휴대용 셀룰러 졸 노출을 수행 하 고 세포질 응답을 측정 하는 프로토콜. 메서드 사용 셀, vivo에서 생리학을 흉내 낸 공기 액체 인터페이스에서 성장 합니다. 구리 나노 입자에 어로 졸에 세포질 응답 반응성 산소 종 생성 및 세포 독성 젖 산 효소 방출으로를 통해 산화 긴장으로 관찰 되었다.

새로운 휴대용 체 외에 노출 카세트 졸 샘플링에 대 한

우리는 공기 액체 인터페이스 (ALI)에서 경작 된 인간 폐 세포를 노출시킴으로써 급성 폐 세포 독성에 관한 공기 중 입자의 스크리닝 및 모니터링을위한 견고하고 양도 가능하며 예측 가능한 체외 노출 시스템을 제시합니다.

공기-액체 인터페이스에서 재배된 인간 폐 세포를 노출하여 공기 중 입자의 급성 흡입 독성 평가

여기에 제시된 1 차적인 인간 혈액 단화 절연을 위한 프로토콜은 대식세포 및 수지상 세포로의 분화뿐만 아니라 다세포 인간 폐 모델로 상피 세포를 조립한다. 염증 성 자극에 노출되면 갓 분리되거나 해동 된 단핵구로부터 분화 된 면역 세포로 구성된 공동 배양의 생물학적 반응이 비교됩니다.

유해 성 평가를 위한 상피 세포 및 1 차적인 면역 세포로 구성된 다세포 인간 폐포 모형

설명된 세포 배양 및 생체 내 기관지 모델의 세포 배양 및 노출 방법은 독성 검사를 위한 입자에 대한 사실적이고 반복적인 흡입 노출을 위한 것이다.

독성 테스트를 위해 공기 중 입자에 대한 사실적이고 반복적인 흡입 노출을 위한 공기 액체 인터페이스 기관지 상피 모델

대마초 증류액 vape 카트리지는 고농도의 카나비노이드를 함유한 추출물을 에어로졸화하는 배터리 구동 장치입니다. 이러한 제품에 대해 확립된 전임상 모델이 없기 때문에 생리학적 효과를 연구하는 데 어려움이 있습니다. 이 격차를 해소하기 위해, 기화된 대마초 증류액에 대한 표준화된 전임상 흡입 쥐 모델이 개발되었습니다.

기화된 대마초 증류액을 테스트하기 위한 전임상 흡입 모델 개발

학습하세요 전신 나노 입자 에어로졸 흡입 노출 시설 구축 방법을 TiO₂ 독성 연구에 활용하세요. 이 시스템은 안정적이고 균일한 에어로졸 시험 대기를 생성하여 실제 노출 상황을 시뮬레이션합니다.

전신 나노 입자 에어로졸 흡입 노출

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