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

흡입 독성 시험 하는 것은 화학, 입자, 섬유, 나노 소재^1,2,3의 위험을 평가 하기 위한 가장 신뢰할 수 있는 방법입니다. 따라서, 대부분의 규제 기관 흡입 독성 화학 물질, 입자, 섬유, 그리고 나노 소재에 대 한 노출을 통해 흡입^{4,,56,7 때 테스트 데이터의 제출 요구 ,8}. 현재, 흡입 독성 시스템의 두 가지 유형이 있다: 전신 및 코 전용 노출 시스템. 표준 흡입 독성 테스트 시스템, 전신 또는 코 전용 노출 쥐와 4 개의 다른 농도, 즉 신선한 공기 제어 및 낮은, 중간, 그리고 높은 농도⁷ 쥐 같은 동물을 적어도 4 개의 챔버를 필요 ^{, 8}. 경제 협력 및 개발 기구 (OECD) 테스트 지침 제안 선택 된 대상 집중 대상 organ(s)의 식별 및 명확한 농도 응답^{7의 데모를 허용 해야 합니다에 대 한 조직 ,8}. 높은 농도 수준 독성의 명확한 수준이 해야 하지만 사망률 또는 사망으로 이어질 수 있습니다 또는 결과^7,8의 의미 있는 평가 방지 하는 영구적인 표시를 발생 하지. 최대 달성 수준 또는 높은 농도 연 무질의 입자 크기 분포 표준 회의 하는 동안 도달할 수 있습니다. 중간 농도 수준 낮고 높은 농도^7,8의 사이 독성 효과의 그라디언트를 생산 하기 위해 간격을 한다. NOAEC (no-관찰–부작용 농도) 선호 것, 낮은 농도 수준 독성^7,8의 거의 비슷하게 표시를 생산 한다. 전체-바디 챔버 코 전용 챔버 동물 밀폐 된 관에 절제 된 상태에서 노출 하는 동안 유선 장에 억제 상태에 있는 동물을 제공 합니다. 감 동물 주위 누설에 의해에 어로 졸의 손실을 방지합니다. 전체-바디 챔버의 높은 볼륨 때문에 많은 수를의 테스트 기사 코 전용 노출 시스템에서 튜브의 구속 동물 움직임을 방해 하 고 불편 또는 질 식 될 수 있습니다 동안 실험 동물에 노출 될 필요 합니다. 그럼에도 불구 하 고, 규제 OECD 흡입 독성 시험 지침 코 전용 흡입 시스템^4,5,6,,78의 사용을 선호합니다.

그러나, 4-챔버 시스템, 전신 또는 코 전용 수용, 비싼, 공간 소모 하며 내장 공기 청소 및 순환 시스템. 또한, 4 챔버 시스템 또한 별도 테스트 문서 생성기 노출 원하는 농도 테스트 문서 농도 모니터링 하는 데 별도 측정 기구에 동물을 요구할 수 있습니다. 따라서, 표준 흡입 독성 시험 포함 하므로 중요 한 투자, 더 편리 하 고 경제적인 전신 또는 코 전용 노출 시스템 작은 연구 시설에서 사용 하기 위해 개발 해야 합니다. 전산 유체 역학 (CFD) 모델링은 또한 자주 입자, 달성 하는 데 사용 됩니다 가스, 또는 균일^{9,10,11,,1213} 증기 흡입 챔버를 설계할 때 . 숫자 분석 평가 및 검증 실험 결과 이미 쥐¹⁰에 대 한 전신 노출 챔버에 대 한 수행 되었습니다. 예를 들어 공기 흐름 및 입자 궤적, CFD를 사용 하 여 모델링 되었습니다 그리고 입자 분포의 균일성 전신 챔버¹⁰의 9 부분에 측정 되었다. 또한, 코 전용 챔버 CFD¹³숫자 분석에 의해 평가 되었습니다. 그 후, 코 전용 노출 챔버에 대 한 평가 실험 연구 나노¹³를 사용 하 여 숫자 분석 결과 비교 하 여 수행 되었다.

이 연구는 코 전용 흡입 챔버 시스템을 하나의 약 실에 있는 4 개의 다른 농도에 실험 동물을 노출 수를 선물 한다. 처음 숫자 분석과 CFD를 사용 하 여 설계, 제안 된 시스템 다음 nanoscale 염화 나트륨 입자를 사용 하 여 균일성과 교차 오염을 확인 하는 실험 연구와 비교 됩니다. 여기에 제시 된 결과 소규모 학술 및 연구 시설에서 동물 노출 연구 동물 4 개의 다른 농도에 노출 될 수 있습니다 제시 코 전용 챔버를 사용할 수 있음을 나타냅니다. 숫자 분석 실험 설정으로 동일한 방식으로 다음과 같이 설정 됩니다. 단일 농도 노출에 대 한 내부 타워에 졸 흐름 48 L/min으로 설정 하 고 외부 타워 칼 흐름 20 L/min을 설정 됩니다. Multiconcentration 노출에 대 한 입력 내부 타워에 졸 흐름 각 단계에 대 한 11 L/분입니다. 콘센트 차동 압력 유지-100에는 부드러운을 유지 하기 위해 Pa 배기 흐름 및 누설을 방지 하기. 가정 동물 소유자 닫히고 비어.