Entwicklung einer Testkammer nur Nase einatmen Toxizität, die vier Exposition Konzentrationen von Nanopartikel bietet

Inhalation Toxizitätstests ist die zuverlässigste Methode für die Bewertung der Risiken von Chemikalien, Partikel, Fasern und Nanomaterialien^1,2,3. Die meisten Aufsichtsbehörden erfordern daher, die Einreichung der Inhalation Toxizitätstests Daten wird die Exposition gegenüber Chemikalien, Partikel, Fasern und Nanomaterialien über Inhalation^{4,5,6,7 ,8}. Derzeit gibt es zwei Arten von Inhalation Toxizität Systeme: Ganzkörper- und Nase nur Belichtung Systeme. Ein Testsystem der standard Inhalation Toxizität, Ganzkörper- oder nur Nase, erfordert mindestens vier Kammern Tiere wie Ratten und Mäuse in vier unterschiedlichen Konzentrationen, nämlich Frischluftregelung und niedrig, Mittel und hohen Konzentrationen⁷ verfügbar machen ^{, 8}. die Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) Test Richtlinien deuten darauf hin, dass die ausgewählten Zielkonzentration, die Identifizierung von der Ziel-Organ und Demonstration von eine klare Konzentration Antwort^{7 ermöglichen soll ,8}. Die hohe Konzentration sollte eine klare Grad der Toxizität führen aber nicht verursachen Sterblichkeit oder anhaltende Zeichen, die zu Tod führen oder verhindern, dass eine sinnvolle Auswertung der Ergebnisse^7,8. Die maximale erreichbare Ebene oder hohe Konzentration der Aerosole kann unter Berücksichtigung des Partikel Größe Vertrieb Standards erreicht werden. Mäßiger Konzentration Ebene(n) sollten gesperrt werden, um eine Abstufung der toxischen Wirkungen zwischen der niedrigen und hohen Konzentrationen^7,8zu produzieren. Die niedrige Konzentration-Ebene, die vorzugsweise eine NOAEC (keine-beobachtet-negative-Effekt-Konzentration) wäre, sollte wenig oder gar keine Zeichen von Toxizität^7,8produzieren. Die Ganzkörper-Kammer macht Tiere in einem hemmungslosen Zustand in verkabelten Käfigen, während die Nase nur Kammer ein Tier in einem zurückhaltenden Zustand in der engen Röhre macht. Die Zurückhaltung verhindert den Verlust des Aerosols durch Leckage rund um das Tier. Aufgrund der hohen Anzahl der Ganzkörper-Kammer erfordert es eine große Anzahl von Test-Artikeln an Versuchstieren, ausgesetzt werden, während die Zurückhaltung des Rohres in die Nase nur Expositionssystem Tierbewegung behindert und dazu führen, Beschwerden oder ersticken dass kann. Dennoch bevorzugen die regulatorischen OECD Inhalation Toxizität Prüfungsrichtlinien die Verwendung von nur Nase einatmen Systeme^4,5,6,7,8.

Jedoch Platz für ein vier-Kammer-System, Ganzkörper- oder nur Nase, ist teuer, raumgreifende und erfordert ein integriertes Luftsystem Reinigung und Zirkulation. Ein vier-Kammer-System kann darüber hinaus auch separate Test Artikel Generatoren, Tiere die gewünschten Konzentrationen und eine separate Messung Apparat zur Überwachung der Testkonzentrationen Artikel verfügbar zu machen benötigen. Da standard Inhalation Toxizitätstests erhebliche Investitionen erfordert, muss deshalb eine bequeme und kostengünstige Ganzkörper- oder Nase nur Expositionssystem für den Einsatz in kleinen Forschungseinrichtungen entwickelt werden. Beim Entwerfen einer Inhalation Kammer computational Fluid Dynamics (CFD) Modellierung auch häufig verwendet, um Partikel zu erreichen gas oder Dampf Einheitlichkeit^{9,10,11,12,13} . Bewertung durch numerische Analysen und Validierung von experimentellen Ergebnissen wurde bereits für die Ganzkörper-Exposition Kammer für Mäuse¹⁰durchgeführt. Zum Beispiel die Luft Durchfluss und Partikel Flugbahn haben mithilfe von CFD modelliert worden, und die Einheitlichkeit der Partikelgrößenverteilung in neun Teile der Ganzkörper-Kammer¹⁰gemessen wurde. Auch ist die Nase nur Kammer durch numerische Analyse von CFD¹³ausgewertet worden. Danach erfolgte die Bewertung für die Nase nur Exposition Kammer durch Vergleich der numerischen Analyse-Ergebnisse mit einer experimentellen Studie mit Nanopartikeln¹³.

Diese Studie bietet eine nur Nase einatmen-Kammer-System, die Versuchstiere in vier unterschiedlichen Konzentrationen in einer Kammer verfügbar machen kann. Zunächst mit CFD und eine numerische Analyse gestaltet, wird das vorgeschlagene System dann mit einer experimentellen Studie mit nanoskaligen Natriumchlorid Partikeln, um die Einheitlichkeit und Cross-Kontamination zu validieren verglichen. Die hier vorgestellten Ergebnisse zeigen, dass die vorgestellte Nase nur Kammer, die Tiere zu vier verschiedenen Konzentrationen verfügbar machen kann für tierischen Belichtung Studien in kleinen akademischen und Forschungseinrichtungen genutzt werden kann. Die numerische Analyse ist wie folgt auf die gleiche Weise wie die Experiment-Einstellung festgelegt. Für Single-Konzentration Belichtung der Aerosol-Fluss in den inneren Turm ist bis 48 L/min eingestellt und die Scheide-Fluss zum äußeren Turm ist bis 20 L/min eingestellt. Für multiconcentration Exposition ist der Aerosol-Fluss auf den inneren Turm Eingang 11 L/min für jede Stufe. Die Steckdose Differenzdruck hält bei-100 Pa weiterhin einen reibungslosen Fluss Auspuff und Auslaufen zu verhindern. Übernehmen Sie die Tierhaltern sind geschlossen und leer.