דגימה אישי תוך שימוש בטכניקות במבחנה יכול לספק מידע מקיף על האפקטים הביולוגיים של אירוסולים במקום העבודה. ¹ חשיפות מזהמים באוויר כוללים חשיפות הכימיקל עצמו, את הדגימות שנאספו אוויר, בתנאים המשוקע שבו הגז היא הציגה התליה תא, חשיפות לסירוגין באמצעות מכשיר כמו כיסא נדנדה, או ישירה חשיפות-הממשק אוויר נוזלי (עלי). ² רבים של טכניקות אלה מבוצעים עם תאים גדל ההשעיה או האוסף של דוגמאות לפני החשיפה, שכל אחד מהם יכול להשפיע על המחקר רעילות עקב שינויים פוטנציאליים בתרסיס. ³ כדי למנוע שינויים אלה, המעבדה ניתן להביא לשדה באמצעות מספר במבחנה עלי תרבות החשיפה מערכות המשמשות בספרות,^{4,5,6,7, 8,9,10,11,12,13} . עם זאת, מעטים הם זמינים מסחרית. ^{8 , 9 , 12} מערכות אלה לעיתים קרובות מגושם, במיוחד כאשר כולל מכשירים לווסת טמפרטורה, לחות של הסביבה התאית, קצב הזרימה של מדגם בתרסיס. באמצעות את PIVEC, תרסיס חשיפות ניתן לבצע מחוץ סביבה מעבדה מסורתי או בתוך האזור הנשימה בזמן מחקה שאיפה תנאים.

הקביעה של תרסיס התצהיר במבחנה חשובה החקירה של השפעות בריאותיות כתוצאה מהשאיפה. אזור הנשימה, שטחה של 30 ס מ הפה והאף,¹⁴ חיוני להבנת את החשיפה חלקיקים ולשם קישור בין האפקטים הביולוגיים של הריאות. ² לעתים קרובות, התצהיר על תאים מוגדר על יעילות התצהיר, החלקיקים הנמסרים, נלקח על ידי התאים מחולק החלקיקים מנוהל מערכת ה-^6,15 או על בסיס המוני של כמויות זהה. ^{4 , 16} השיטות למדידת אירוסולים באזור נשימה הן מסנן המבוסס, לכידת חלקיקי על פני תקופה דגימה נתון ושימוש המסננים לערוך בדיקה נוספת. ¹⁷ ניטור אישי מחייב מערכת קטנה שמגיע עם עסקת החליפין של דגימות פחות.

קיימות גישות רבות כדי לקבוע את ההשפעות הבריאותיות מחשיפה תרסיס. המודל עלי מאפשר בתרסיס להינתן ישירות לתאים באוויר כמו תרחיש חשיפה אמיתית, אך היא חסכונית יותר, פחות זמן אינטנסיבי יותר ויוו לומד תוך כדי לחקות את המחסומים אוויר נוזלי כגון העיניים, העור והריאות. ריאות תאים גדל את עלי יש את היכולת ליצור שכבה מכשול מקוטב,^18,19 אשר מייצרת תכונות פיזיולוגיות הדומות ויוו ריאות האפיתל, כולל ייצור ריר, חומרים פעילי שטח ספציפי שורות תאים הסמפונות או מכתשי, cilia מכות, צמתי צר¹⁹ , קיטוב²⁰ ותא^19,. ¹⁸ משתנה כגון אלה יכולים להשפיע על התגובה התאית נמדד מחקרי רעילות. ²¹ . בנוסף, עלי במבחנה דגם תוצאות הם לעתים קרובות יותר רגישה תאים נחשפו באמצעות מודלים ההשעיה²² ואין מסוגלות כדי דגם חריפה ויוו שאיפת רעילות. ^{23 , 24} . לפיכך, מערכת חשיפה עלי כי הוא מסוגל לבצע מדידות בתוך האזור נשימה היא צעד הבא טבעי.

על ידי חשיפת התאים תרסיס ישירות על מקור פליטה, חקירת ההשפעות של גזים, תרכובות נדיפות למחצה, וכל חלקיקי מעורב בתערובת מתרחשת. כאשר התערובת נאסף על מסנן, תרכובות נדיפות של גזים לא נתפס, לא יכול לחקור את כל התערובת. בנוסף, שיחזור של חלקיקי אבקה או השעיה נוזלי יכול להוביל צבירת או אינטראקציות חלקיקים-נוזל, כגון פירוק, ההשעיה נוזלי. ^{25 , 26} כאשר חלקיקי אירוסול מתווספים הנוזל, קיים פוטנציאל גבוה יותר עבור הצטברות,^25,27 היווצרות של חלבונים קורונה,²⁸ או אינטראקציה עם תרכובות בתוך הנוזל, אשר יכול להשפיע על התצהיר, להשפיע על התגובה הביולוגית. ^{29 , 30}

חשיפה-עלי מבוססת על שלושה פרופילים תרסיס הראשי, ענן שיקוע, במקביל זרימה וזרימה בניצב. ענן להתיישב, בשימוש על ידי חשיפה תא ממשק אוויר נוזלי (אליס),⁴ היא מערכת אצווה שבו חלקיקים להפקיד באמצעות כוח הכבידה, diffusional מסתדר כמו בתרסיס היא כאל יחידה אחת. זרם מקבילים, המשמש את תרסיס אלקטרוסטטית במבחנה חשיפה מערכת (המרזבים)⁵ ו Multiculture חשיפה קאמרית (MEC) II,⁶ מאפשר התצהיר באמצעות התוספת של תנועה בראונית דרך הפרופיל זרימה. זרימת בניצב, בשימוש על ידי microsprayer,⁷ ננו תרסיס קאמרית In-Vitro רעילות (NACIVT),¹¹ , מסחרי עלי מערכות^8,9,10,12, מוסיף את פקק של חלקיקים בתוך אזור התצהיר. רבות ממערכות אלה חשיפה וגדולים מגושם, הדורשים מערכות עודף עבור תרסיס מראש מיזוג, משאבות הזרימה, או אפילו חימום לשכות דגירה של תאים. גודל גדול זה מקטין הניידות של המערכת. במקום דגימה ישירות על מקור פליטה, מערכות אלו לעתים קרובות יש דוגמאות הובא אירוסולים מעבדה או מודל שנוצר לצורך ניתוח. אסור לאבד את המורכבות בתרסיס הנפלט בתרגום מן השדה למעבדה. PIVEC הוא קטן יותר מאשר המערכות הקיימות, עם שטח פני השטח החיצוניים של 460 ס מ² , במשקל 60 גרם בלבד, עם חום ולחות שולבו מערכת המאפשרת להתקן נייד במיוחד. ירידה בגודל ובמשקל לאפשר למערכת להיות שחוקים או נלקח למקור של חשיפה, המתיר דגימה ישירה.

גודלו של מערכות החשיפה הנוכחית גם פוחתת היכולת לבצע דגימה לחקור את מרחבי מעברי צבע בריכוזים. החלטה זו היא המפתח בעת החלטה על תופעות רעילות של פוטנציאל סביבתיים רבים, סיכון מקצועי כגון פליטה לרכבים חלקיקי החומר או מקום העבודה פעילויות שבו מתרחשת חשוד. מיד לאחר פליטה, הופך שם שונות מרחבית בריכוז החלקיקים. זה גדל עם הזמן כפי החלקיקים לפזר ברחבי האטמוספירה ולשנות אפקטים אלה בהתבסס על תנאי הסביבה, כגון טמפרטורה, לחץ, רוח, שמש. חלקיקים יכולים להתחיל בגיל, נישחק גם פעם הנפלט^31,32 , פיזור המחירים המושפעים הטופוגרפיה; ריכוז גבוה ניתן למצוא קניונים ומנהרות, שבו פיזור האפקטים הם האטה, ריכוז נמוך יותר ניתן למצוא איפה יש אזור גדול עבור פיזור. ³³ שינויים אלה של פיזור המחירים יכול להיות השפעות משמעותיות על בריאות האדם, ניתן לראות כאשר משווים את המספר של אסתמה מבוגרים המתגוררים עירוני לעומת הכפרי. ³⁴ בעוד מערכות חשיפה רבות לספק דוגמאות מרובים בבת אחת, מערכות מרובות נחוצים עם שפע של ציוד גדול לביצוע רזולוציה מרחבית.

על ידי הבאת מהמעבדה לשדה, הניתנות להפחתה הזמן של ניתוח על-ידי שימוש את כל התא חיישן. בעקבות מנגנונים ביולוגיים ידוע ונקודות קצה יכול לסייע בקביעת הרכב תרסיס ואת גודל. בשל שיטות הסיווג איטי, לרבות בשחרור ליחה, phagocytosis רוברטסונית, חלקיקים אלה לעיתים קרובות אינטראקציה עם תאים כ ימים עד שבועות³ יוצר סטרס חמצוני, דלקת, אפילו מוות של תאים. אלה נקודות קצה ביולוגי יכול להיות נקודות המוצא עבור תוצאה שלילית מסלולים עבור מחלות לב וכלי דם או מחלת ריאות חסימתית כרונית. בנוסף, Wiemenn. et al. לבצע מגוון של מבחני במבחנה כדי להשוות ערכים ספרות לטווח קצר ויוו שאיפת רעילות. ³⁵ In vivo התגובה היה חזה עם שניים מתוך ארבעת תוצאות חיוביות של בדיקות cytotoxicity באמצעות שחרור לקטט דהידרוגנאז, סטרס חמצוני של הפחתת גלוטתיון היווצרות מימן על-חמצני ושחרור, דלקת אפשרית מן הגן הגידול נקרוזה מקדם אלפא. מתוך עשר nanosized תחמוצות מתכת נבדק, שש נבדק כמו פעיל (טיטניום אוקסיד, תחמוצת אבץ ו תחמוצת צריום שונות ארבעה) באמצעות חשיפות בתוך חוץ גופית עם אישור ויוו. 

על מנת לחקור את ההשפעות של אירוסולים בסביבה תעסוקתית, המעבדה שלנו פיתח את PIVEC עבור חשיפות בשטח. בנוסף, PIVEC יכול להיות משוחק על דגימה אישי לפקח ולחקור שאיפת חשיפה כמו קלטת מסנן³⁶ 37 mm או מערכות מרובות ניתן להשיג רזולוציה מרחבית בתוך אזור נתון. ב פרוטוקול זה, אפיון ושימוש PIVEC הנדונה. לאחר החשיפה, השפעות ביולוגיות הם נצפו דרך מבחני cytotoxicity.