Opracowanie komory do badania toksyczności inhalacyjnej tylko przez nos, która zapewnia cztery stężenia ekspozycji na nanocząstki

Podsumowanie

Komora do toksyczności inhalacyjnej tylko dla nosa, zdolna do testowania toksyczności inhalacyjnej przy czterech różnych stężeniach ekspozycji, została zaprojektowana i zatwierdzona pod kątem jednorodności pola przepływu i zanieczyszczenia krzyżowego między portami ekspozycji dla każdego stężenia. W niniejszej sprawie przedstawiamy protokół potwierdzający, że projektowana komora jest skuteczna w badaniach toksyczności inhalacyjnej.

Streszczenie

Korzystając z analizy numerycznej opartej na skomputeryzowanej dynamice płynów, komora toksyczności inhalacyjnej tylko dla nosa z czterema różnymi stężeniami ekspozycji została zaprojektowana i zweryfikowana pod kątem jednorodności pola przepływu i zanieczyszczenia krzyżowego między portami ekspozycji dla każdego stężenia. Zaprojektowane wartości pola przepływu są porównywane z wartościami zmierzonymi z portów ekspozycyjnych rozmieszczonych poziomo i pionowo. W tym celu nanoskalowe cząstki chlorku sodu są generowane jako cząstki testowe i wprowadzane do komory inhalacyjnej w celu oceny zanieczyszczenia krzyżowego i utrzymania stężenia między komorami, dla każdej grupy stężenia. Wyniki wskazują, że zaprojektowana wielokoncentrowa komora inhalacyjna może być stosowana w badaniach toksyczności inhalacyjnej u zwierząt bez zanieczyszczenia krzyżowego między grupami stężeń. Co więcej, zaprojektowana wielostężona komora inhalacyjna może być również przekształcona w komorę inhalacyjną o pojedynczym stężeniu. Dalsze badania z użyciem gazu, pary organicznej lub cząstek niew skali nano zapewnią wykorzystanie komory w testach inhalacyjnych innych badanych artykułów.

Wprowadzenie

Badanie toksyczności inhalacyjnej jest najbardziej wiarygodną metodą oceny ryzyka związanego z czynnikami chemicznymi, cząstkami, włóknami i nanomateriałami1^,2,3. W związku z tym większość agencji regulacyjnych wymaga przedłożenia danych z badań toksyczności inhalacyjnej, gdy narażenie na chemikalia, cząstki, włókna i nanomateriały odbywa się poprzez inhalację^4,5,6,7,8. Obecnie istnieją dwa rodzaje systemów toksycz....

Protokół

1. Metody analizy numerycznej

1. Wykonaj analizę pola przepływu wewnątrz komory zgodnie z kształtem geometrycznym, zgodnie z opisem w Rysunek 1 i Tabela 1¹⁴.
   UWAGA: Analiza numeryczna pola przepływu zgodnie z kształtem geometrycznym przewiduje przepływ aerozolu i ocenia go jako urządzenie testowalne.
2. Zaprojektuj komorę z 4 stopniami x 12 kolumnami, w sumie 48 portów, gdzie rdzeń jest podzielony na wewnętrzną i zewnętrzną wieżę, zgodnie z opisem w Rysunek 1B.
   UWAGA: Każdy etap ma 12 portów ekspozycyjnych do umieszczania zwierząt doświadcz....

Wyniki

Układ doświadczalny

Rysunek 1 przedstawia schematyczny diagram systemu komory inhalacyjnej typu „nose-only”, obejmującego generator cząstek z MFC, komorę „nose-only”, instrument do pomiaru cząstek w celu monitorowania jakości powietrza, kontroler oraz moduł wyciągowy, opracowany na podstawie sekcji 2 protokołu.

Projekt analizy numerycznej

Dyskusja

Badanie toksyczności inhalacyjnej jest obecnie najlepszą metodą oceny materiałów aerozolowych (cząstek i włókien), par i gazów wdychanych przez układ oddechowy człowieka^14,15. Istnieją dwie metody ekspozycji inhalacyjnej: całe ciało i tylko nos. Jednak system montowany wyłącznie na nos minimalizuje narażenie drogami innymi niż wziewne, takimi jak skóra i oczy, i umożliwia badanie z minimalnymi ilościami badanego przedmiotu, co czyni go preferowaną metodą narażeni.......

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
BIEGŁY V.17.2		z oprogramowaniem ANSYS
	TSI	4043
SMPS (skaner wielkości cząstek)	Grimm	Atomizer SMPS+C
5-strumieniowy	HCTM	5JA-1000
Regulator przepływu masowego (MFC)	Horiba	S48-32

Przepływomierz masowy (MFM)