Vitro teknikleri kullanarak kişisel örnekleme aerosoller işyerinde biyolojik etkileri ile ilgili kapsamlı bilgi sağlayabilir. ¹ Etkilenmeler havadaki kirleticiler için Etkilenmeler kimyasal kendisi, gaz aralıklı Etkilenmeler bir aygıtı gibi bir rock’çı, veya doğrudan kullanarak hücre süspansiyon için nerede tanıttı batık koşullar altında toplanan hava örnekleri için içerir. Etkilenmeler vasıl hava-sıvı arayüzey (ALI). ² bu tekniklerin çoğu askıya alınması veya örnekleri her biri toksikolojik çalışma aerosol potansiyel değişiklikleri nedeniyle etkileyebilir maruz kalma önce topluluğu yetiştirilen hücreleri ile gerçekleştirilir. ³ bu değişiklikleri önlemek için laboratuvar birkaç vitro kullanarak alana literatürde,^{4,5,6,7kullanılan ALI kültür pozlama sistemleri getirilebilir, 8,9,10,11,12,13} ancak birkaç ticari olarak kullanılabilir. ^{8 , 9 , 12} bu sistemleri özellikle sıcaklık ve nem hücresel ortamı ve örnek aerosol debisi düzenleyen aletleri dahil olmak üzere hantal, çoğu kez. PIVEC kullanarak, aerosol Etkilenmeler dışında bir geleneksel laboratuvar ayarı veya nefes bölgedeki inhalasyon koşulları taklit ederken gerçekleştirilebilir.

Aerosol ifade vitro belirlenmesi sağlık etkileri nedeniyle inhalasyon incelenmesi için önemlidir. Nefes Bölge alanı içinde ağız ve burun,¹⁴ 30 cm nano tanecikleri maruz anlamak için ve akciğerlerde biyolojik etkileri bağlantı için çok önemlidir. ² kez, üzerine yatırılır ve sistem^6,15 ‘ e veya aynı miktarda toplu olarak yönetilen parçacıklar bölünen hücreleri tarafından alınan parçacıklar bir ifade verimliliği ifade hücreleri üzerinde tanımlanır. ^{4 , 16} aerosoller nefes bölgedeki ölçmek için geçerli temel parçacıkların bir verilen örnekleme süre içinde yakalama ve daha fazla test yapmak için filtreleri kullanarak filtre yöntemlerdir. ¹⁷ kişisel gözlem daha az örnekleri bedeli ile gelir küçük bir sistem gerektirir.

Sağlık etkileri maruz kalmaya karşı bir aerosol belirlemek için pek çok yaklaşım vardır. ALI modeli olduğu gibi bir gerçek pozlama senaryo havada hücrelere doğrudan yönetilecek aerosol olanak sağlar ancak daha düşük maliyetli ve hava-sıvı engelleri gözleri gibi taklit ederken vivo içinde daha az zaman yoğun çalışmalar, deri ve akciğer. Akciğer hücreleri ALI yetiştirilen bir polarize bariyer tabaka, belirgin bir mukus ve yüzey aktif üretim dahil içinde vivo akciğer epitel benzer fiziksel özellikler üreten^18,19 oluşturma yeteneği var bronş veya alveolar hücre hatları, dayak,¹⁹ sıkı kavşaklar,^19,20 ve hücre polarizasyon kirpikler. ¹⁸ bunlar toksisite araştırmaları ölçülen hücresel yanıt etkileyebilir gibi değiştirir. ²¹ Ayrıca, ALI vitro modeli via süspansiyon modelleri²² kez daha fazla duyarlı hücreler daha maruz vardır ve mümkün olan modeli akut vivo içinde Soluma Toksisitesi için sonuçlar. ^{23 , 24} bu nedenle, doğal bir sonraki adım ise nefes bölgedeki ölçülerini gerçekleştirebilir bir ALI pozlama sistemi var.

Aerosol emisyon kaynağında doğrudan hücrelere teşhir ederek soruşturma tüm gazlar, yarı uçucu bileşikler ve parçacıklar karışımı dahil etkileri ortaya çıkar. Karışımı bir filtre üzerinde toplanır, gazlar ve uçucu bileşikler değil yakalanır ve tüm karışımı araştırıldı. Buna ek olarak, bir toz veya sıvı süspansiyon parçacıkların sulandırma toplama veya sıvı süspansiyon dağılması gibi parçacık-sıvı etkileşimleri yol açabilir. ^{25 , 26} aerosol parçacıkları sıvıya eklendiğinde orada olur Aglomerasyon,^25,27 oluşumu bir protein corona,²⁸ veya ifade etkileyebilir sıvı bileşikler ile etkileşim için daha yüksek bir potansiyeli ve biyolojik yanıt etkisi. ^{29 , 30}

Pozlama, ALI üç ana aerosol profilleri, bulut halledilmesi, paralel akış ve dikey akışı dayanmaktadır. Yerleşme, hava-sıvı arayüzey hücre pozlama (ALICE) tarafından kullanılan bulut,⁴ toplu sistem nerede çekim ve diffusional aerosol tek bir birim olarak kabul edilir gibi yerleşme parçacıklar mevduat. Paralel akış, elektrostatik sprey vitro pozlama sistemi (SAÇAK)⁵ ve Multiculture maruz kalma Odası (MEC) II, tarafından kullanılan⁶ , Albert hareket akışı profilinden aracılığıyla ifade sağlar. Bir microsprayer,⁷ Nano Aerosol odası In-Vitro toksisite (NACIVT),¹¹ ve ticari ALI sistemleri^8,9,10,12, tarafından kullanılan dikey akışı sıkışması, ekler parçacıklar ifade bölgesi içinde. Bu pozlama sistemleri büyük ve hantal, aşırı sistemleri, Merkezi Klima pompalar akışının, önceden veya bile salonları kuluçka hücre için Isıtma aerosol için gerektiren çoğu. Bu büyük boy sistem taşınabilirliği azalır. Emisyon kaynağında doğrudan örnekleme yerine bu sistemler genellikle çözümleme için oluşturulan laboratuvar veya modeli aerosoller getirdi örnekleri var. Verilmiş aerosol karmaşıklığı laboratuvar alanından çeviri kayıp. PIVEC mevcut sistemleri, bir dış yüzey alanı yaklaşık 460 cm² ile daha küçük ve sadece 60 gram, ısı ve nem kontrolü ile sistemine son derece taşınabilir aygıt için izin dahil. Düşük boyut ve ağırlık sistemin yıpranmış ya da doğrudan örnekleme izin maruz kalma, kaynak için alınan izin verin.

Geçerli pozlama sistemleri büyük boyutunu da yetenek konsantrasyonlarda kayma degradeler araştırmak için örnekleme yapmak azaltır. Bu çözünürlük birçok potansiyel çevresel ve mesleki tehlikeler araç egzoz partikül madde veya işyeri faaliyetleri gibi toksikolojik etkileri belirlerken Kloroformu oluştuğu anahtarıdır. Hemen sonrası emisyon, parçacık konsantrasyonu kayma bir sapma olur. Bu zamanla parçacıklar boyunca atmosfer dağıtmak ve bu etkilerin değiştirebilirsiniz sürece sıcaklık, basınç, Rüzgar ve güneş gibi ortam koşullarına göre büyür. Parçacıklar yaş ve de bir kez verilmiş^31,32 okside başlayabilirsiniz ve dağılım oranları ve topografya tarafından etkilenir; kanyonlar ve nerede dağılım etkileri yavaşladı ve düşük konsantrasyonlarda bulunur tünelleri, daha yüksek konsantrasyonlarda bulundu olduğu yerde dağılım için büyük bir alan. ³³ bu değişiklikler dağılım oranlarında insan sağlığı üzerinde önemli etkileri olabilir ve astımlı yetişkin kentsel kırsal ayarlarında karşı yaşayan sayısı karşılaştırırken görülebilir. ³⁴ birçok pozlama sistemi aynı anda birden fazla örnekleri sağlarken, birden fazla sistemi Uzaysal çözünürlük gerçekleştirmek için büyük ekipman bir bolluk ile gerek yoktur.

Laboratuar için alanının getirerek, analiz zaman bir sensör tüm cep telefonu kullanarak Azaltılabilecek. Bilinen biyolojik mekanizmaları ve bitiş noktaları aşağıdaki aerosol kompozisyon ve boyut olarak belirlenmesi yardımcı olabilir. Mucociliary gümrükleme, fagositoz ve translocation, gibi yavaş Temizleme yöntemleri nedeniyle bu parçacıklar kez hücrelerle yaklaşık üreten oksidatif stres, inflamasyon ve hatta hücre ölümü hafta³ gün boyunca etkileşim vardır. Biyolojik bu bitiş noktası için olumsuz sonuç yolları kardiyovasküler hastalık veya kronik obstrüktif akciğer hastalığı için başlangıç noktaları olabilir. Ayrıca, Wiemenn ve ark. vitro deneyleri için kısa vadeli vivo içinde Soluma Toksisitesi edebiyat değerlerle karşılaştırmak için bir dizi sergiledi. ³⁵ Vivo yanıt iki sitotoksisite laktat dehidrogenaz yayın, oksidatif stres glutatyon azaltma ve hidrojen peroksit oluşumu ve yayın ve enflamasyon üzerinden potansiyel üzerinden test dört olumlu sonuçlar ile tahmin edilmiştir tümör nekroz faktör Alfa gen. Test on mikro metal oksitleri dışında altı olarak test etkin (titanyum oksit, çinko oksit ve dört farklı Seryum oksit) Etkilenmeler içinde vitro onay vivo içindeile kullanma. 

İş ortamında aerosoller etkilerini incelemek amacıyla, PIVEC alanındaki pozlama için laboratuarımızın geliştirdi. Ayrıca, PIVEC izlemek ve 37 mm filtre kaset³⁶ gibi inhalasyon pozlama araştırmak kişisel örnekleme için takılabilir veya birden çok sistemi belirli bir alanı içinde Uzaysal çözünürlük elde etmek için kullanılabilir. Bu protokol için karakterizasyonu ve PIVEC kullanımı ele alınmıştır. Maruz kaldıktan sonra sitotoksisite deneyleri biyolojik etkileri gözlenmektedir.