22 Kasım 2016
Nanopartikül salınımı, mikroskopi analizi için filtre örneklerini toplamak için bir yoğuşma partikül sayacı, bir optik partikül sayacı ve numune alma portları içeren bir oda sistemi kullanılarak test edilmiştir. Önerilen oda sistemi, tekrarlanabilir ve tutarlı bir veri aralığı ile nanomalzeme salım testi için etkin bir şekilde kullanılabilir.
Bu prosedürün genel amacı, nanokompozit malzemelerin aşınması durumunda nanomalzeme salınımını değerlendirmektir. Bu yöntem, risk değerlendirmesi ve işyeri ortamı gibi iş hijyeni alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, nanokompozit malzemelerin aşınması durumunda nanomalzeme salınımının değerlendirilmesine izin vermesidir.
Bu deney için, dakikada 30 ila 80 dönüş döndürebilen 140 milimetre çapında numune döndürme aşamasına sahip bir aşındırıcı ve iki aşınma tekerleği tutucusu kullanın. Numune döndürme aşamasına disk şeklinde bir numune yerleştirin. 100 kumlu zımpara kağıdı ile sarılmış aşınma taşlarını, test numunesine de yük uygulayan aşınma tekerleği tutucusuna sabitlemek için bir ağırlık kullanın.
Elektrostatik kuvvet nedeniyle partikül birikmesini önlemek için hazne duvarları için paslanmaz çelik kullanın. Odanın sırasıyla üst ve alt kısmındaki hava giriş ve çıkışını bulun. Aşındırıcıyı haznenin içine yerleştirin ve aşındırılan parçacıklar için daha iyi süspansiyon sağlamak için test numunesinin merkezinden 15 milimetre yukarıda ve 40 milimetre uzakta olan aşındırıcı içine ek bir hava girişi takın.
Ardından, hazne duvarlarında elektrostatik partikül birikimini azaltmak için nötrleştiriciyi test numunesinin merkezinden 28 santimetre uzağa 45 derecelik bir açıyla yerleştirin. Sırasıyla partikül sayısı konsantrasyonunu ve partikül boyutu dağılımını ölçmek için haznenin çıkışına bir CPC ve OPC takın. Haznenin çıkışına monte edilen üfleyiciyi dakikada 50 litre akış hızında çalıştırın.
Bunu takiben, ek hava girişinden bir hava kompresörü kullanarak dakikada 25 litre ek partikülsüz süspansiyon havası sağlayın. Yoğuşma partikül sayacını kullanarak santimetreküp başına bir sayının altında bir saat boyunca ortalama partikül sayısı konsantrasyonuna ulaşmak için hazne içindeki arka plan partikül sayısı konsantrasyonunu kontrol edin. Daha sonra, numune döndürme aşamasını 1000 dönüşle dakikada 72 dönüşle döndüren bir adım motoru kullanarak aşındırıcının numune döndürme aşamasını çalıştırın.
Sırasıyla CPC ve OPC'yi kullanarak serbest bırakılan partikül sayısı konsantrasyonunu ve partikül boyutu dağılımını ölçün ve kaydedin. Şimdi, salınan parçacıkları, filtre ortamı veya bir TEM ızgarası içeren bir parçacık örnekleyici kullanarak örnekleyin. Partikül sayısı konsantrasyonu, en yüksek partikül sayısı konsantrasyonunun %0,1'inin altına ulaştığında ölçümü ve örneklemeyi durdurun.
Verileri kaydettikten sonra, numuneleri cihazdan çıkarın. Aşınma testi sırasında partikül sayısı konsantrasyonundaki tipik değişiklik burada gösterilmiştir. Aşınma sırasında, partikül sayısı konsantrasyonunda bir artış gözlendi, bunu aşınmadan sonra bir azalma izledi.
CPC, dokuz parçacığın ortalama 3.67 katı 10 çarpı ölçtü ve sapmalar% 20 içindeydi, bu da aşınma sırasında tutarlı bir parçacık salınımını temsil ediyordu. OPC, dokuz parçacığın ortalama 1.98 katı 10 kez ölçüldü ve sapmalar% 20 içindeydi, bu da aşınma sırasında tutarlı bir parçacık salınımını temsil ediyordu. Aşındırmadan sonra, orijinal test numuneleri yaklaşık 0.6 gram veya% 1.56 kaybetti Aşınma testi ile karbon nanotüpler içeren nanokompozitten salınan toplam parçacık sayısı burada gösterilmektedir.
Karbon nanotüpler içeren nanokompozit, kontrol kompozitinden %12,6 daha fazla yoğuşma parçacığı ve %1,9 daha fazla optik parçacık açığa çıkardı. Parçacıkların çoğu aşınma nedeniyle yırtıldı ve alan emisyon taramalı elektron mikroskobu, filtre numunelerinde veya aşınmadan sonra birçok partikül örnekleyici numunesinde% 2 karbon nanotüp içeren nanokompozitten serbest karbon nanotüp yapıları ortaya çıkarmadı. Bu videoyu izledikten sonra, nanokompozit malzemelerin aşınması durumunda nanomalzeme salınımının nasıl değerlendirileceğini iyi anlamış olmalısınız.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu makale, nanokompozit malzemelerin aşınması sırasında nanomalzeme salınımını değerlendirmek için bir yöntem sunmaktadır. Önerilen hazne sistemi, tutarlı ve tekrarlanabilir veriler sağlayarak nanopartikül salınımını etkili bir şekilde test eder.
Mekanik stres sırasında nanomalzeme salınımının değerlendirilmesi, nanotaşıyıcılar veya nanokompozit cihazlar içeren farmasötik ve biyoteknoloji uygulamalarında iş güvenliği ve ürün risk değerlendirmesi için kritik öneme sahiptir. Bu hazne tabanlı yöntem, kontrollü aşınma koşulları altında kantitatif ve tekrarlanabilir partikül salınım verileri sağlayarak, nanomalzeme maruziyet senaryolarının mekanistik olarak riskten arındırılmasını destekler. Bu yaklaşım, erken evre formülasyon ve cihaz geliştirme süreçlerinde malzeme güvenlik profillemesi için öngörücü güven sağlar.
Bu yöntem, formülasyon taraması ile preklinik güvenlik değerlendirme aşamaları arasında salım analizleri sağlayarak nanotıp geliştirme iş akışlarına entegre olur.