개인 샘플링 기술을 생체 외에서 사용 하는 직장에 어로 졸의 생물학적 효과 관한 포괄적인 정보를 제공할 수 있습니다. ¹ 공기 오염 물질에 노출 포함 어디 가스 도입 세포 현 탁 액을 간헐적으로 노출 로커, 또는 직접 장치를 사용 하 여 잠긴된 조건 하에서 수집 된 공기 샘플에 화학 물질 자체에 노출 공기 액체 인터페이스 (알리)에 노출 ² 이러한 기술의 많은 세포 성장 정지 또는 각각 독물학 연구는에 어로 졸에 잠재적인 변경 영향을 미칠 수 노출 이전 샘플의 컬렉션에서 수행 됩니다. ³ 이러한 변화를 피하기 위해, 실험실 주어질 수 있다 여러 생체 외에서 사용 하 여 필드에 문학,^{4,,56,7에서 사용 되는 알리 문화 노출 시스템 그러나 8,,910,11,,1213} , 몇 가지 상업적으로 사용할 수 있습니다. ^{8 , 9 , 12} 이러한 시스템 들은 부피, 온도 습도 셀룰러 환경 샘플에 어로 졸의 유량을 조절 하는 계기를 포함 하는 경우에 특히 합니다. PIVEC를 사용 하 여 연 무질 노출 수행할 수 있습니다 전통적인 실험실 설정 또는 영역 내에서 호흡 흡입 조건을 흉내 낸 동안.

졸 증 착에서 체 외에서 의 결정 때문에 흡입에 건강 효과의 조사에 중요 하다. 호흡 영역 입과 코,¹⁴ 에서 30 ㎝ 이내 지역 나노 입자에 노출 이해 및 폐의 생물학적 효과에 연결에 대 한 결정적 이다. ² 종종, 셀에 증 착으로 정의 된다 증 착 효율 입자에 입금 관리 시스템^6,15 또는 동일한 금액의 대량 기초에 입자에 의해 분할 하는 세포에 의해 채택. ^{4 , 16} 호흡 영역에 어로 졸 측정에 대 한 현재 메서드는 필터를 기반으로, 주어진된 샘플링 기간 동안 입자를 캡처 및 필터를 사용 하 여 추가 테스트를 수행 합니다. ¹⁷ 개인 모니터링 적은 샘플의 거래와 함께 제공 되는 작은 시스템을 요구 한다.

연 무질에 노출에서의 건강 효과 결정에 많은 접근이 있다. 알리 모델 진짜 노출 시나리오에서 공기를 통해 셀에 직접 관리를 어로 졸에 대 한 수 있습니다 아직 더 비용 효율적 이며 같은 눈, 공기-액체 방 벽을 흉내 낸 동안 시간 비보에 보다 집중 연구 피부, 그리고 폐입니다. 폐 세포는 알리에서 성장 있다 편광된 방 벽 층,^18,19 vivo에서 폐 상피, 점액 및 계면 활성 제 생산을 포함 하 여 특정에서 유사한 생리 적인 특성을 생성 하는 기능 기관지 또는 폐 포 셀 라인, 속눈썹 구타,¹⁹ 꽉 접합,^19,20 및 셀 분극. ¹⁸ 같은이 독성 연구에서 측정 하는 세포질 응답에 영향을 미칠 수 변경 합니다. ²¹ 또한, 알리 체 외 모델 결과 셀 보다 종종 더 민감한 서 스 펜 션 모델²² 를 통해 노출 수와 흡입 독성 급성 vivo에서 모델. ^{23 , 24} 그러므로 호흡 영역 내에서 측정을 수행할 수는 알리 노출 시스템은 자연적인 다음 단계입니다.

에 어로 졸 방출의 소스에서 직접 셀을 노출 하 여 모든 가스, 준 휘발성 화합물 및 혼합물에 관련 된 입자의 효과 발생 합니다. 필터에 혼합물을 수집 하는 때 가스와 휘발성 화합물 캡처되지 않습니다 그리고 전체 혼합물 조사 될 수 없습니다. 또한, 분말 또는 액체 현 탁 액으로 입자의 재구성 집계 또는 액체에 해산 등 입자-액체 상호 작용 될 수 있습니다. ^{25 , 26} 연 무질 입자는 액체에 추가 되은 덩어리,^25,27 형성 단백질 코로나,²⁸ 또는 증 착에 영향을 미칠 수 있습니다 액체에서 화합물과 상호 작용에 대 한 높은 잠재력과 생물학 응답에 영향을. ^{29 , 30}

노출은 알리에 세 가지 주요에 어로 졸, 구름 안정화, 병렬 흐름, 프로필과 수직 흐름을 기반으로 합니다. 정착, 공기-액체 인터페이스 셀 노출 (앨리스)를 사용 하는 구름,⁴ 일괄 처리 시스템 입자 중력 및 diffusional는 어로 졸은 하나의 단위로 취급 정착을 통해 입금. 노출 시스템 (처마)⁵ 체 외에 정전기에 어로 졸 및 회관 노출 챔버 (MEC) II에서 사용 하는 병렬 흐름⁶ 유량 프로 파일을 통해 브라운 모션의 추가 통해 증 착 할 수 있습니다. Microsprayer,⁷ 체 외에서 독성 (NACIVT),¹¹ 및 상업 알리 시스템^8,,910,12, 나노 졸 상공에서 사용 하는 수직 흐름의 impaction 추가 지역 내에서 증 착 입자입니다. 이러한 노출 시스템의 대부분은 크고 부피가 큰, 사전 조건 설정, 흐름, 펌프 또는 심지어 난방 셀의 보육에 대 한 챔버에 어로 졸에 대 한 초과 시스템 요구. 이 큰 크기는 시스템의 이동성을 감소합니다. 방출의 소스에서 직접 샘플링, 대신 이러한 시스템은 종종 샘플 분석을 위해 생성 하는 랩 또는 모델 연 무질에 있다. 방출 된에 어로 졸의 복잡성 실험실 분야에서 번역에 손실 될 수 있습니다. PIVEC 현재 시스템, 약 460 c m² 의 외부 표면적 보다 작은 이며, 매우 휴대용 장치에 대 한 수 있도록 시스템에 통합 열 및 습도 제어만 60 그램의 무게. 감소 크기와 무게를 착용 하거나 노출, 허용 하는 직접 샘플링의 소스에 찍은 시스템 허용.

현재 노출 시스템의 큰 크기 또한 농도에서 공간 그라디언트를 조사 하는 샘플링을 수행 하는 능력을 감소 시킵니다. 이 해상도 키 많은 잠재적인 환경 및 직업적 위험 차량 배기 미 립 자 물질 또는 직장 활동 등의 독성 효과 결정할 때 aerosolization 발생 합니다. 즉시 포스트 방출, 거기 입자 농도에 공간 분산이 된다. 이것으로 자 랍니다 시간 분위기를 통해 입자 분산 하 고 이러한 효과 변경할 수 있습니다 온도, 압력, 바람, 및 태양 등 주변 조건에 따라. 입자 나이 한 번 방출된^31,32 산화를 시작할 수 있습니다 및 분산 요금; 지형에 의해 영향을 받습니다. 높은 농도 협곡 및 터널, 분산 효과 둔화, 그리고 낮은 농도 찾을 수 있습니다에서 찾을 수 것입니다 분산 큰 지역입니다. ³³ 분산 비율에 있는이 변화 인간의 건강에 중요 한 영향을 가질 수 있으며 천식 성인 시골 설정에서 대 도시에 살고 수를 비교할 때 볼 수 있습니다. ³⁴ 많은 노출 시스템은 한 번에 여러 샘플을 제공 하 고, 여러 시스템 공간 확인을 수행 하는 대형 장비에의 한 풍부한 필요 하다.

필드에 실험실을 가져와서 센서로 전체 셀을 사용 하 여 분석 시간을 감소 수 있습니다. 알려진된 생물 학적 메커니즘 및 끝점 졸 구성 및 크기의 결정에 도움이 됩니다. Mucociliary 안보와 먹어서, 전 좌를 포함 하 여 느린 정리 방법 때문이 입자는 종종 상호 작용 세포와 약 일 주³ 생성 하는 산화 스트레스와 염증, 심지어 세포의 죽음에 대 한. 이러한 생물 학적 끝점 심혈 관 질환 또는 만성 폐쇄성 폐 질환에 대 한 불리 한 결과 경로 대 한 시작 지점이 될 수 있습니다. 또한, Wiemenn 그 외 다양 한 흡입 독성 vivo에서 짧은 기간에 대 한 문학의 가치와 비교 분석 실험 체 외에 수행. ³⁵ Vivo에서 응답 두 젖 산 효소 자료, 티 감소와 과산화 수소 형성 및 릴리스 및 염증에서 잠재적인에서 산화 스트레스를 통해 세포 독성 테스트에서 4 개의 긍정적인 결과 예측 했다 종양 괴 사 인자 알파 유전자입니다. 10 nanosized 금속 산화물 테스트에서 6으로 테스트 활성 (산화 티 탄, 산화 아연, 및 4 개의 다른 세 륨 산화물) vivo에서확인 된 노출 시험관 을 사용 하 여. 

산업 설정에서에 어로 졸의 효과 공부 하기 위하여 우리의 실험실 PIVEC 필드에 노출에 대 한 개발. 또한,는 PIVEC 모니터링 하 고 37mm 필터 카세트³⁶ 같은 흡입 노출 조사 개인 샘플링에 대 한 착용 수 있습니다 또는 특정된 영역 내에서 공간적 해상도 달성 하기 위해 여러 시스템을 사용할 수 있습니다. 이 프로토콜에서 특성화 고는 PIVEC의 사용 설명 되어 있습니다. 노출, 생물학적 효과 세포 독성 분석 실험을 통해 관찰 된다.