Разработка нос только ингаляционной токсичности испытательной камеры, что обеспечивает четыре экспозиции концентрации нано размера частиц

Ингаляционная токсичность тестирование является наиболее надежным методом для оценки рисков химических агентов, частицы, волокон и наноматериалов^1,2,3. Таким образом наиболее регулирующие органы требуют представления ингаляционной токсичности проверочных данных, когда воздействие химических веществ, частицы, волокон и наноматериалов через вдыхание^{4,5,6,7 ,8}. В настоящее время существует два типа систем ингаляционной токсичности: облучения всего тела и нос только систем. Стандартный ингаляционной токсичности тест системы, всего тела или только для носа, требует по крайней мере четырех камер подвергать животных, таких как крыс и мышей до четырех различных концентраций, а именно управления свежего воздуха и низкой, средней и высокой концентрации^{7 , 8}. Организация экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) теста, руководящие принципы показывают, что концентрации отдельных целевых должны позволить выявление целевой органа(ов) и демонстрации ответа четкого концентрации^{7 ,8}. Высокая концентрация уровень должен привести четкое уровня токсичности, но не причиной смертности или постоянные знаки, которые могут привести к смерти или предотвратить эффективной оценки результатов^7,8. Максимальная достижимая уровня или высокой концентрация аэрозолей можно добраться при соблюдении стандарта распределения размера частиц. Этажность средней концентрации должны интервалом производить градации токсических эффектов между низкой и высокой концентрации^7,8. Уровня низкой концентрации, что было бы предпочтительно КННВ, равной (неблагоприятное воздействие концентрации), следует производить мало или нет признаков токсичности^7,8. Всего тела Палата предоставляет животных в состоянии безудержного в проводной клетки, в то время как нос только Палата предоставляет животного в сдержанной состоянии в замкнутых трубки. Сдержанность предотвращает потерю аэрозоля путем утечки вокруг животного. Из-за большого объема камеры всего тела он требует большое количество тестовых статей подвергаться воздействию экспериментальных животных, в то время как сдержанность трубки в нос только воздействия системы препятствует движению животных и может вызвать дискомфорт или удушья. Тем не менее нормативных руководящих принципов испытаний ОЭСР ингаляционной токсичности предпочитают использовать только нос ингаляции систем^4,5,6,,78.

Однако, вмещающий 4 камерная система, всего тела или только нос, дорого, космос потребителями и требует встроенный очистки и циркуляции воздуха. Кроме того 4 камерная система также может потребовать отдельный тест статья генераторов подвергать животных до требуемой концентрации и отдельные измерения аппарат для мониторинга концентрации статьи теста. Таким образом так как стандартные ингаляционной токсичности тестирование включает значительные инвестиции, более удобным и экономичным облучения всего тела или только нос системе необходимо быть разработан для использования в небольших исследовательских учреждениях. При проектировании камеру ингаляции, вычислительной жидкость моделирования динамики (CFD) также часто используется для достижения частиц, газа или пара единообразия^{9,10,11,12,13} . Оценки численного анализа и проверки на экспериментальные результаты уже была выполнена для облучения всего тела камеры для мышей¹⁰. Например был смоделирован траектории воздушного потока и частиц, с помощью CFD, и равномерности распределения частиц были измерены в девяти частях тела камеры¹⁰. Кроме того нос только камеры были оценены путем численного анализа CFD¹³. После этого сравнивая результаты численного анализа с экспериментального исследования с использованием наночастиц¹³была выполнена оценки для носа только экспозиции камеры.

Это исследование представляет только нос ингаляции камерная система, которая может разоблачить подопытных животных для четырех различных концентраций в одной камере. Первоначально разработанный, с помощью CFD и численного анализа, предлагаемая система затем сравнивается с экспериментального исследования с использованием наноразмерных частиц натрия хлорида для проверки однородности и перекрестного загрязнения. Представленные здесь результаты указывают, что представленные нос только камеры, которые могут подвергнуть животных для четырех различных концентрациях может использоваться для исследования животных воздействия в мелких академических и исследовательских учреждений. Численный анализ устанавливается следующим образом, так же, как параметр эксперимент. Для одного концентрация экспозиции потока аэрозоля к башне внутренний равен 48 Л/мин и оболочка потока к башне внешней равным 20 Л/мин. Для multiconcentration воздействия аэрозольного потока к башне внутренний ввода является 11 Л/мин для каждого этапа. Перепада давления выход держит в -100 Па поддерживать плавный поток выхлопных газов и предотвращения утечки. Предположим, Держатели для животных являются закрытыми и пустой.