व्यक्तिगत नमूना इन विट्रो तकनीकों का उपयोग कार्यस्थल में एयरोसोलों के जैविक प्रभावों के बारे में व्यापक जानकारी प्रदान कर सकता है । ¹ हवा में contaminants के लिए जोखिम रासायनिक खुद को एक्सपोजर शामिल हैं, एकत्र हवा के नमूनों के लिए, जलमग्न परिस्थितियों के तहत जहां गैस सेल निलंबन के लिए शुरू की है, एक घुमाव के रूप में एक उपकरण का उपयोग आंतरायिक Exposures, या प्रत्यक्ष हवा में एक्सपोजर-तरल इंटरफेस (अली) । ² इन तकनीकों के कई निलंबन या नमूनों के संग्रह में वृद्धि हुई कोशिकाओं के साथ प्रदर्शन से पहले कर रहे हैं, जिनमें से प्रत्येक विष विज्ञान एयरोसोल में संभावित परिवर्तन के कारण अध्ययन को प्रभावित कर सकते हैं । ³ इन परिवर्तनों से बचने के लिए, प्रयोगशाला को उन विट्रो अली कल्चर एक्सपोजर सिस्टम में कई का उपयोग करके क्षेत्र में लाया जा सकता है जिनका उपयोग साहित्य में किया जाता है,^{4,5,6,7, 8,9,10,11,12,13} हालांकि, कुछ व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं । ^{8 , 9 , 12} ये प्रणालियाँ अक्सर भारी होती हैं, खासकर जब सेलुलर वातावरण के तापमान और आर्द्रता और नमूना एयरोसोल के प्रवाह की दर को विनियमित करने के लिए उपकरण शामिल हैं । pivec का उपयोग करके, एरोसोल एक्सपोजर एक पारंपरिक प्रयोगशाला की स्थापना के बाहर या श्वास क्षेत्र के भीतर प्रदर्शन किया जा सकता है, जबकि साँस लेना शर्तों की नकल उतार.

विट्रो में एयरोसोल जमाव का दृढ़ संकल्प साँस लेना के कारण स्वास्थ्य के प्रभाव की जांच के लिए महत्वपूर्ण है । श्वास क्षेत्र, मुंह और नाक से 30 सेमी के भीतर क्षेत्र,¹⁴ नैनोकणों के लिए जोखिम को समझने और फेफड़ों में जैविक प्रभावों को जोड़ने के लिए महत्वपूर्ण है । ² अक्सर, कोशिकाओं पर जमाव एक जमाव दक्षता के रूप में परिभाषित किया गया है, पर जमा कणों और प्रणाली^6,15 या एक ही राशि के एक बड़े पैमाने पर आधार पर प्रशासित कणों से विभाजित कोशिकाओं द्वारा उठाए गए । ^{4 , 16} श्वास क्षेत्र में एयरोसोलों को मापने के लिए वर्तमान तरीके फिल्टर आधारित हैं, किसी दिए गए नमूनाकरण की अवधि में कणों पर कब्जा कर रहे हैं और आगे परीक्षण करने के लिए फिल्टर का उपयोग कर रहे हैं । ¹⁷ व्यक्तिगत निगरानी एक छोटी सी प्रणाली है कि कम नमूनों की tradeoff के साथ आता है की आवश्यकता है ।

एक एयरोसोल के संपर्क से स्वास्थ्य प्रभाव निर्धारित करने के लिए कई दृष्टिकोण हैं । अली मॉडल एयरोसोल के लिए अनुमति देता है एक असली जोखिम परिदृश्य में के रूप में हवा के माध्यम से कोशिकाओं को सीधे प्रशासित, अभी तक यह अधिक लागत प्रभावी और कम समय vivo अध्ययन की तुलना में गहन है जबकि हवा तरल बाधाओं जैसे आंखों की नकल उतार, त्वचा, और फेफड़ों । फेफड़ों की कोशिकाओं को अली में हो एक polarized बाधा परत उत्पंन करने की क्षमता है,^18,19 जो शारीरिक लक्षण पैदा करता है कि विवो फेफड़ों उपकला में , बलगम और विशिष्ट में सर्फैक्टेंट उत्पादन सहित के समान ब्रोंकियल या वायुकोशीय सेल लाइनों, पक्ष्माभ पिटाई,¹⁹ तंग जंक् शन,^19,20 और सेल ध्रुवीकरण । इन के रूप में ¹⁸ परिवर्तनों को प्रभावित कर सकते हैं सेलुलर प्रतिक्रिया विषाक्तता अध्ययन में मापा. ²¹ इसके अलावा, इन विट्रो मॉडल परिणाम अक्सर निलंबन मॉडल²² के माध्यम से उजागर कोशिकाओं की तुलना में अधिक संवेदनशील होते हैं और vivo इनहेलेशन विषाक्तता में तीव्र मॉडल करने में सक्षम हैं । ^{23 , 24} इसलिए, एक अली जोखिम प्रणाली है कि श्वास क्षेत्र के भीतर माप करने में सक्षम है एक प्राकृतिक अगले कदम है ।

उत्सर्जन के स्रोत पर सीधे एयरोसोल के लिए कोशिकाओं को उजागर करके, सभी गैसों के प्रभाव की जांच, अर्द्ध वाष्पशील यौगिकों, और मिश्रण में शामिल कणों होता है । जब मिश्रण एक फिल्टर पर एकत्र किया जाता है, गैसों और अस्थिर यौगिकों पर कब्जा नहीं कर रहे हैं और पूरे मिश्रण की जांच नहीं की जा सकती । इसके अलावा, एक पाउडर या एक तरल निलंबन में कणों के पुनर्गठन के एकत्रीकरण या कण तरल पदार्थ बातचीत करने के लिए नेतृत्व कर सकते हैं, इस तरह के विघटन के रूप में, तरल निलंबन में. ^{25 , 26} जब एयरोसोल के कणों को तरल में जोड़ा जाता है, तो एक प्रोटीन कोरोना,²⁸ या तरल में यौगिकों के साथ बातचीत के ढेर,^25,27 के गठन के लिए एक उच्च क्षमता है, जो जमाव को प्रभावित कर सकता है और जैविक प्रतिक्रिया को प्रभावित करते हैं । ^{29 , 30}

अली पर एक्सपोजर तीन मुख्य एयरोसोल प्रोफाइल, बादल बसने, समानांतर प्रवाह, और सीधा प्रवाह पर आधारित है । बादल बसने, हवा-तरल इंटरफेस सेल एक्सपोजर (ऐलिस) द्वारा इस्तेमाल किया,⁴ एक बैच प्रणाली है जहां गुरुत्वाकर्षण और विसरणी बसने के माध्यम से कणों जमा के रूप में एयरोसोल एक इकाई के रूप में इलाज है । समानांतर प्रवाह, विट्रो एक्सपोजर सिस्टम में इलेक्ट्रोस्टैटिक एयरोसोल द्वारा प्रयोग किया जाता है (बढिया)⁵ और बहुसंस्कृति एक्सपोज़र चैंबर (mec) II,⁶ प्रवाह प्रोफ़ाइल के माध्यम से ब्राउनीन गति के अलावा बयान के लिए अनुमति देता है । सीधा प्रवाह, एक microsprayer द्वारा प्रयुक्त,⁷ नैनो एयरोसोल चैंबर इन-विट्रो विषाक्तता के लिए (nacivt),¹¹ और वाणिज्यिक अली सिस्टम^8,9,10,12, के impaction कहते हैं जमाव क्षेत्र के भीतर कण । इन जोखिम प्रणालियों के कई बड़े और भारी हैं, एयरोसोल पूर्व कंडीशनिंग, प्रवाह के लिए पंपों, या कोशिकाओं की ऊष्मायन के लिए भी हीटिंग कक्षों के लिए अतिरिक्त प्रणालियों की आवश्यकता होती है । इस बड़े आकार सिस्टम की पोर्टेबिलिटी घटाता है । उत्सर्जन के स्रोत पर सीधे नमूने के बजाय, इन प्रणालियों अक्सर नमूनों प्रयोगशाला या मॉडल एयरोसोलों विश्लेषण के लिए उत्पंन करने के लिए लाया है । उत्सर्जित एयरोसोल की जटिलता क्षेत्र से प्रयोगशाला में अनुवाद में खो सकती है । pivec वर्तमान प्रणालियों की तुलना में छोटा है, लगभग ४६० सेमी² के बाहरी सतह क्षेत्र के साथ और केवल ६० ग्राम वजनी, थर्मल और आर्द्रता नियंत्रण के साथ एक उच्च पोर्टेबल डिवाइस के लिए अनुमति प्रणाली में शामिल किया गया । घटी हुई आकार और वजन प्रणाली को पहना या जोखिम के स्रोत पर ले जाया जा करने के लिए अनुमति देते हैं, प्रत्यक्ष नमूना अनुमति ।

वर्तमान एक्सपोजर सिस्टम का बड़ा आकार भी सांद्रता में स्थानिक ढ़ाल की जांच करने के लिए नमूना प्रदर्शन करने की क्षमता कम हो जाती है । यह संकल्प महत्वपूर्ण है जब कई संभावित पर्यावरणीय और व्यावसायिक खतरों के जहरीले प्रभाव का निर्धारण करते हैं जैसे वाहनों का निकास पार्टिकुलेट मैटर या कार्यस्थल की गतिविधियां जहां एयरोसोलाइजेशन होता है । तुरंत उत्सर्जन के बाद, वहां कण एकाग्रता में एक स्थानिक विचरण हो जाता है । इस समय के साथ बढ़ता है कणों वातावरण भर में फैलाने और इन प्रभावों जैसे तापमान, दबाव, हवा, और सूरज के रूप में परिवेश की स्थिति के आधार पर बदल सकते हैं । कणों की उम्र और ऑक्सीकरण के रूप में अच्छी तरह से एक बार उत्सर्जित करने के लिए शुरू कर सकते हैं^31,३२ और प्रसार दर स्थलाकृति से प्रभावित कर रहे हैं; उच्च सांद्रता घानों और सुरंगों में पाया जाएगा, जहां फैलाव प्रभाव धीमा कर रहे हैं, और कम सांद्रता पाया जा सकता है जहां फैलाव के लिए एक बड़ा क्षेत्र है । ^३३ फैलाव दरों में इन परिवर्तनों का मानव स्वास्थ्य पर महत्वपूर्ण प्रभाव हो सकता है और शहरी बनाम ग्रामीण सेटिंग्स में रहने वाले दमा वयस्कों की संख्या की तुलना करते समय देखा जा सकता है. ^३४ जबकि कई एक्सपोजर सिस्टम एक ही बार में कई नमूने प्रदान करते हैं, कई सिस्टम स्थानिक संकल्प प्रदर्शन करने के लिए बड़े उपकरणों की एक बहुतायत के साथ आवश्यक हैं ।

क्षेत्र में लैब लाकर, विश्लेषण के समय पूरे सेल का उपयोग कर एक संवेदक के रूप में कमी की जा सकती है । जैविक तंत्र और अंतिमबिंदु ज्ञात के बाद एयरोसोल संरचना और आकार के निर्धारण में सहायता कर सकते हैं । धीमी निकासी के तरीकों के कारण, म्यूकोसिलरी क्लीयरेंस, फैगोसाइटोसिस, और स्थानांतरण सहित, इन कणों को अक्सर सप्ताह के लिए लगभग दिनों के लिए कोशिकाओं के साथ बातचीत कर रहे हैं³ ऑक्सीडेटिव तनाव पैदा करना, सूजन, और यहां तक कि कोशिका मृत्यु. ये जैविक अंतिमबिंदु हृदय रोग या क्रोनिक ऑब्सट्रक्टिव पल्मोनरी डिजीज के लिए प्रतिकूल परिणाम मार्ग के लिए प्रारंभिक बिंदु हो सकते हैं । इसके अलावा, wiemenn एट अल. विट्रो में एक सरणी के प्रदर्शन के लिए vivo साँस लेना विषाक्तता में अल्पावधि के लिए साहित्य मूल्यों के साथ तुलना assays । ^३५ विवो प्रतिक्रिया में दो चार सकारात्मक परिणामों के साथ लैक्टेट डिहाइड्रोजनेज रिहाई के माध्यम से cytotoxicity परीक्षण से भविष्यवाणी की गई थी, ग्लूटाथियोन कमी और हाइड्रोजन पेरोक्साइड गठन और रिहाई से ऑक्सीडेटिव तनाव, और सूजन क्षमता से ट्यूमर परिगलन कारक अल्फा जीन । दस नैनोसाइज्ड धातु आक्साइड का परीक्षण किया, छह सक्रिय के रूप में परीक्षण (टाइटेनियम ऑक्साइड, जस्ता ऑक्साइड, और चार अलग सेरियम ऑक्साइड) vivo मेंपुष्टि के साथ विट्रो में exposures का उपयोग कर । 

एक व्यावसायिक सेटिंग में एयरोसौल्ज़ के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए, हमारे प्रयोगशाला क्षेत्र में exposures के लिए pivec विकसित की है । इसके अतिरिक्त, pivec व्यक्तिगत नमूने के लिए की निगरानी और ३७ मिमी फिल्टर कैसेट^३६ या एकाधिक प्रणालियों की तरह इनहेलेशन एक्सपोजर की जांच के लिए पहना जा सकता है एक दिए गए क्षेत्र के भीतर स्थानिक संकल्प को प्राप्त करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । इस प्रोटोकॉल में, pivec के लक्षण वर्णन और उपयोग की चर्चा की है । जोखिम के बाद, साइटोटॉक्सिसिटी assays के माध्यम से जैविक प्रभाव मनाया जाता है ।