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Artigo de método

Um novo portátil em Vitro Cassette exposição para amostragem de aerossol

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DOI:

10.3791/58916

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22 de fevereiro de 2019

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Neste artigo

Resumo

Aqui, apresentamos um protocolo para realizar exposições de aerossol de celular portátil e medir a resposta celular. O método utiliza células, crescidas na interface ar-líquido, imitando a fisiologia na vivo . Observou-se resposta celular de aerossóis de nanopartículas de cobre como estresse oxidativo através da geração de espécies reativas de oxigênio e citotoxicidade como liberação de lactato desidrogenase.

Resumo

Este protocolo introduz um novo em vitro sistema de exposição, capaz de ser usado, incluindo sua caracterização e desempenho. Sistemas de interface ar-líquido (ALI) em vitro exposição são frequentemente grandes e volumosas, tornando o transporte para o campo e a operação na fonte de emissão ou dentro da zona de respiração difícil. Através da miniaturização destes sistemas, o laboratório pode ser trazido para o campo, acelerando o tempo de processamento e fornecendo um método de exposição mais apropriado que não altera o aerossol antes de entrar em contato com as células. O portátil em vitro exposição Cassette (PIVEC) adapta-se uma fita de filtro de 37 mm para permitir a toxicidade em vitro testes fora de um ambiente de laboratório tradicional. O PIVEC foi caracterizado usando três tamanhos de nanopartículas de cobre para determinar a eficiência de deposição, com base em gravimétrica e análise de concentração número de partícula. Foram realizados experimentos de citotoxicidade inicial com células de pulmão exposto para determinar a capacidade do sistema de depósito de partículas, mantendo a viabilidade celular. O PIVEC fornece uma eficiência de deposição semelhante ou maior quando comparados aos dispositivos de fluxo perpendicular disponível em vitro exposição. Apesar da taxa de transferência de amostra menor, o tamanho pequeno dá algumas vantagens para o atual em vitro ALI sistemas de exposição. Estes incluem a capacidade de ser usado para monitoramento pessoal, custam de vários sistemas de resolução espacial, mantendo um usuário menor mobilidade do laboratório para a fonte de emissão e a opção de set-up. O PIVEC é um sistema capaz de coletar aerossóis no campo e dentro da zona de respiração em um modelo de ar-interfaceado, in vitro .

Introdução

Amostragem pessoal, usando técnicas em vitro pode fornecer informações abrangentes sobre os efeitos biológicos de aerossóis no ambiente de trabalho. 1 exposição a contaminantes no ar incluem exposições para o produto químico em si, para as amostras de ar coletadas, sob condições submersas, onde o gás é introduzido à suspensão de células, as exposições intermitentes usando um dispositivo como um roqueiro, directa ou exposições na interface ar-líquido (ALI). 2 muitas dessas técnicas são realizadas com células cultivadas em suspensão ou a coleta de amostras antes da exposição, cada um deles pode afetar o estudo tox....

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Protocolo

Os operadores devem usar equipamento de proteção pessoal (por exemplo, jaleco, luvas, óculos de proteção) quando executar etapas 1, 2, 3, 5 e 6.

1. preparação de materiais

  1. Prepare materiais para a montagem do sistema e exposição garantir repetibilidade.
    1. Certifique-se de nova utilização ou etanol a 70% limpo ¼" diâmetro interno condutiva e tubo de ¼" diâmetro exterior conectores para a montagem do sistema.
    2. Loja de materiais de teste incluindo filtros, componentes PIVEC, pinças e pós de partículas em um ambiente bem controlado, com relação a temperatura e umidade, pelo menos 24 h antes do exper....

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Resultados

Toxicologia Ocupacional em vitro envolve a manutenção da viabilidade celular durante a realização de exposição de aerossol. O sistema PIVEC é mostrado na Figura 2, incluindo a temperatura e controle de umidade e o PIVEC desgastado. A temperatura foi mantida usando um aquecedor resistivo pilhas e o aerossol humedecido utilizando aumentou umidificação natural através de um tubo poroso, molhada. Em um aerossol controlado configuração dentro de um labora.......

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Discussão

Fitas de filtro fornecem um método simples, barato, de coleta de aerossóis na zona de respiração; no entanto, amostras de aerossol extraídas de filtros não representam o aerossol inteiro (ou seja, gases voláteis e partículas) e, consequentemente, limitar a avaliação dos efeitos biológicos relacionados. Usando o projeto inicial da fita de filtro de 37 mm, o PIVEC é projetado para manter a portabilidade e imitar a deposição na vivo de partículas de inalação. O PIVEC é significativamente menor do que os atuais sist.......

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Divulgações

A afiliação dos autores é conforme mostrado na página de rosto. Os autores são apoiados financeiramente por Virginia Commonwealth University, onde o trabalho foi concluído em Richmond, VA. Os autores têm a responsabilidade para a redação e o conteúdo deste documento. Os autores declaram que não há nenhum interesses concorrentes.

Agradecimentos

Os autores gostaria de agradecer a Boris Solomonov e Virginia Commonwealth inovação oficina para obter ajuda com o dispositivo de prototipagem rápida. Os autores também gostaria de agradecer Cristian Romero-Fuentes do grupo Lewinski, Dr. Vitaliy Avrutin, Dr. Dmitry Pestov e o Virginia Commonwealth nanomateriais caracterização facilidade do núcleo por sua ajuda com a caracterização de partículas. Este trabalho foi financiado por fundos de inicialização fornecidos ao Dr. Lewinski pela faculdade de engenharia da Universidade de Virginia Commonwealth.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Medidor de partículas de mobilidade de varredura (SMPS)TSI, Inc.3910NanoSMPS
Medidor óptico de partículas (OPS)TSI, Inc.3330
, 4" de comprimentoMcMaster-Carr4830K116Parede padrão 304/304L, rosqueado em ambas as extremidades, Válvula de esfera de latão de 1/8 de tamanho de tubo
com alça de alavancaMcMaster-Carr4112T12Compact High-Pressure Rating, 1/8 NPT Female
Steel Pipe, 2" LongMcMaster-Carr7753K121Standard Wall, rosqueado em uma extremidade, 1/8 de tamanho de tubo
HEPA filtroGE Healthcare09-744-12HEPA-Cap Cápsula de Filtração de Ar Descartável Gerador
de VácuoPISCO USAVCH10-018C
PIVECVCUPara design, entre em contato com os autores
Aquecedor
1/4" conectores farpadosZefon International, Inc.
Tubos porososScientific Commodities, Inc.BB2062-1814AHidrofílico 10 umes poros
Bateria banco de
Inserção de cultura de célulasFisherbrand35309524 bem inserção de placa
Pinça de filtroFisherbrand09-753-50
Pipeta de transferênciaThermoScientific13-711-27
Filtros de fibra de vidroSKC225-7Tipo sem aglutinante Filtro AE 37 MM 1,00 um poro
Ultra Micro BalanceA& DBM-22Alojado em câmara ambiental
de filtro de 37 mmSKC225-3250de filtro em branco, 37 mm, Bomba
de vácuo de fluxo variávelSKC220-5000TCAirChek TOUCH, 5 a 5000 mL/min
Partículas de cobreU.S. Research Materials, Inc.US109040 nm
Partículas de CobreU.S. Research Materials, Inc.US1088de 100 nm
Materiais de pesquisa dos EUA, Inc.US1117M800 nm
Tubo de aço inoxidável resistivo459743potência de estireno transparente Partículas de cobre

Referências

  1. Lewinski, N. A., Secondo, L. E., Ferri, J. K. Enabling Real-Time Hazard Assessment at the Workplace Enabling Real-Time Hazard Assessment at the Workplace. 14th Global Congress on Process Safety. , 1-9 (2018).
  2. Bakand, S., Winder, C., Khalil, C., Hayes, A.

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Reimpressões e permissões

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