नाक-केवल साँस लेना विषाक्तता परीक्षण कक्ष है कि नैनो के चार जोखिम सांद्रता-कणों के आकार प्रदान करता है का विकास
Summary
एक नाक-केवल साँस लेना विषाक्तता चार अलग जोखिम सांद्रता पर साँस लेना विषाक्तता परीक्षण में सक्षम चैंबर डिजाइन और प्रवाह क्षेत्र एकरूपता और प्रत्येक एकाग्रता के लिए जोखिम बंदरगाहों के बीच पार संदूषण के लिए मान्य किया गया था. यहां, हम एक प्रोटोकॉल की पुष्टि करने के लिए कि डिजाइन कक्ष साँस लेना विषाक्तता परीक्षण के लिए प्रभावी है मौजूद.
Abstract
कंप्यूटरीकृत द्रव गतिशीलता के आधार पर एक संख्यात्मक विश्लेषण का उपयोग करना, एक नाक केवल साँस लेना विषाक्तता चैंबर चार अलग जोखिम सांद्रता के साथ डिजाइन और प्रवाह क्षेत्र एकरूपता और क्रॉस-संदूषण प्रत्येक के लिए जोखिम बंदरगाहों के बीच के लिए मान्य है एकाग्रता. डिज़ाइन किए गए प्रवाह फ़ील्ड मानों की तुलना क्षैतिज और अनुलंब रूप से स्थित एक्सपोज़र पोर्ट्स से मापा गया मानों से की जाती है । इस प्रयोजन के लिए, नैनो सोडियम क्लोराइड कणों परीक्षण कणों के रूप में उत्पन्न कर रहे हैं और सांस लेने के चैंबर के लिए शुरू की, प्रत्येक एकाग्रता समूह के लिए कक्षों के बीच क्रॉस-संदूषण और एकाग्रता रखरखाव का मूल्यांकन करने के लिए. परिणामों से संकेत मिलता है कि डिजाइन multiconcentration सांस लेना चैंबर एकाग्रता समूहों के बीच पार संदूषण के बिना पशु साँस लेना विषाक्तता परीक्षण में इस्तेमाल किया जा सकता है. इसके अलावा, डिजाइन multiconcentration साँस लेना विषाक्तता चैंबर भी एक एकल एकाग्रता साँस लेने के चैंबर में परिवर्तित किया जा सकता है. गैस, कार्बनिक वाष्प, या गैर नैनोस्केल कणों के साथ आगे परीक्षण अंय परीक्षण लेख के साँस लेना परीक्षण में चैंबर के उपयोग को सुनिश्चित करेगा ।
Introduction
साँस लेना विषाक्तता परीक्षण रासायनिक एजेंटों, कणों, फाइबर, और नैनो1,2,3के जोखिम का आकलन करने के लिए सबसे विश्वसनीय तरीका है. इस प्रकार, ज्यादातर नियामक एजेंसियों साँस लेना विषाक्तता परीक्षण डेटा के प्रस्तुत जब रसायनों, कणों, फाइबर के लिए जोखिम की आवश्यकता है, और नैनो साँस लेना के माध्यम से है4,5,6,7 ,8. वर्तमान में, साँस लेना विषाक्तता प्रणाली के दो प्रकार हैं: पूरे शरीर और नाक केवल एक्सपोजर सिस्टम. एक मानक साँस लेना विषाक्तता परीक्षण प्रणाली, या तो पूरे शरीर या नाक-केवल, कम से चार कक्षों चूहों और चूहों के रूप में चार अलग सांद्रता करने के लिए जानवरों को बेनकाब करने के लिए की आवश्यकता है, अर्थात् ताजा हवा नियंत्रण और कम, उदारवादी, और उच्च सांद्रता7 , 8. आर्थिक सहयोग और विकास के लिए संगठन (ओईसीडी) परीक्षण के दिशा निर्देशों का सुझाव है कि चयनित लक्ष्य एकाग्रता लक्ष्य अंग (ओं की पहचान की अनुमति चाहिए) और एक स्पष्ट एकाग्रता प्रतिक्रिया का प्रदर्शन7 ,8. उच्च एकाग्रता स्तर विषाक्तता का एक स्पष्ट स्तर पर परिणाम होना चाहिए, लेकिन मृत्यु दर या लगातार संकेत है कि मौत के लिए नेतृत्व या परिणाम7,8के एक सार्थक मूल्यांकन को रोकने के लिए हो सकता है । अधिकतम प्राप्त करने योग्य स्तर या एयरोसौलों की उच्च एकाग्रता कण आकार वितरण मानक बैठक के दौरान पहुंचा जा सकता है । मध्यम एकाग्रता स्तर (s) कम और उच्च सांद्रता7,8के बीच विषाक्त प्रभाव का एक वर्गीकरण का उत्पादन करने के लिए दूरी होना चाहिए । कम एकाग्रता स्तर, जो एक noaec (नहीं मनाया-प्रतिकूल प्रभाव एकाग्रता) होगा, कम या नहीं विषाक्तता का कोई संकेत का उत्पादन करना चाहिए7,8. पूरे शरीर के चैंबर वायर्ड पिंजरों में एक अनियंत्रित हालत में पशुओं को उजागर करता है, जबकि नाक ही चैंबर सीमित ट्यूब में एक प्रतिबंधित हालत में एक जानवर को उजागर करता है । संयम पशु के चारों ओर रिसाव द्वारा एयरोसोल के नुकसान को रोकता है । पूरे शरीर के चैंबर की उच्च मात्रा के कारण, यह परीक्षण लेख की एक बड़ी संख्या के लिए प्रयोगात्मक जानवरों को उजागर करने की आवश्यकता है, जबकि नाक में ट्यूब के संयम ही जोखिम प्रणाली पशु आंदोलन बाधा और असुविधा या घुटन का कारण हो सकता है । फिर भी, नियामक ओईसीडी साँस लेना विषाक्तता परीक्षण के दिशा निर्देशों नाक के उपयोग को पसंद करते हैं-केवल साँस लेना सिस्टम4,5,6,7,8.
हालांकि, एक चार-चैंबर प्रणाली मिलनसार, या तो पूरे शरीर या नाक-केवल, महंगा है, अंतरिक्ष लेने, और एक में निर्मित हवा की सफाई और परिसंचरण प्रणाली की आवश्यकता है । इसके अलावा, एक चार चैंबर प्रणाली भी अलग परीक्षण लेख जनरेटर की आवश्यकता के लिए वांछित सांद्रता जानवरों को बेनकाब कर सकते हैं, और एक अलग माप उपकरण परीक्षण लेख सांद्रता की निगरानी के लिए । इसलिए, के बाद से मानक साँस लेना विषाक्तता परीक्षण महत्वपूर्ण निवेश शामिल है, एक अधिक सुविधाजनक और किफायती पूरे शरीर या नाक केवल जोखिम प्रणाली छोटे अनुसंधान सुविधाओं में उपयोग के लिए विकसित करने की जरूरत है. जब एक साँस लेने के चैंबर डिजाइनिंग, कंप्यूटेशनल द्रव गतिशीलता (cfd) मॉडलिंग भी अक्सर कण, गैस, या वाष्प एकरूपता प्राप्त करने के लिए प्रयोग किया जाता है9,10,11,12,13 . प्रयोगात्मक परिणामों द्वारा संख्यात्मक विश्लेषण और सत्यापन द्वारा मूल्यांकन पहले से ही10चूहों के लिए पूरे शरीर एक्सपोजर चैंबर के लिए किया गया है. उदाहरण के लिए, वायु प्रवाह और कण प्रक्षेपवक्र cfd का उपयोग कर मॉडलिंग किया गया है, और कण वितरण की एकरूपता पूरे शरीर चैंबर10के नौ भागों में मापा गया है । इसके अलावा, नाक-केवल चैंबर द्वारा संख्यात्मक विश्लेषण द्वारा मूल्यांकन किया गया है CFD13. उसके बाद, नाक के लिए मूल्यांकन केवल एक्सपोजर चैंबर एक प्रयोगात्मक अध्ययन के साथ संख्यात्मक विश्लेषण परिणामों की तुलना द्वारा किया गया था नैनोकणों13का उपयोग कर ।
यह अध्ययन नाक केवल साँस का चैंबर प्रणाली है कि एक कक्ष में चार अलग सांद्रता के लिए प्रयोगात्मक जानवरों का पर्दाफाश कर सकते हैं प्रस्तुत करता है । शुरू में cfd और एक संख्यात्मक विश्लेषण का उपयोग कर बनाया गया है, प्रस्तावित प्रणाली तो एक प्रायोगिक नेनो सोडियम क्लोराइड कणों का उपयोग कर एकरूपता और पार संदूषण मांय अध्ययन के साथ तुलना में है । यहां प्रस्तुत परिणाम से संकेत मिलता है कि प्रस्तुत नाक केवल चैंबर है कि चार अलग सांद्रता के लिए पशुओं को बेनकाब कर सकते है छोटे पैमाने पर शैक्षिक और अनुसंधान सुविधाओं में पशु जोखिम अध्ययन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । संख्यात्मक विश्लेषण, प्रयोग सेटिंग के समान तरीके से निम्नानुसार सेट किया जाता है. एकल एकाग्रता जोखिम के लिए, भीतरी टॉवर के लिए एयरोसोल प्रवाह ४८ L/मिनट के लिए सेट किया गया है और बाहरी टॉवर के लिए म्यान प्रवाह 20 L/मिनट के लिए सेट किया गया है । multiconcentration जोखिम के लिए, भीतरी टॉवर इनपुट के लिए एयरोसोल प्रवाह प्रत्येक चरण के लिए 11 L/ आउटलेट अंतर दबाव में रहता है-१०० Pa एक चिकनी निकास प्रवाह को बनाए रखने और रिसाव को रोकने के लिए । मान लें कि पशु धारक बंद हैं और खाली हैं ।
Protocol
Representative Results
Discussion
साँस लेना विषाक्तता परीक्षण वर्तमान में aerosolized सामग्री (कणों और फाइबर), वाष्प, और मानव श्वसन प्रणाली14,15द्वारा साँस गैसों के मूल्यांकन के लिए सबसे अच्छा तरीका है. वहाँ दो साँस लेना जो?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस शोध को औद्योगिक प्रौद्योगिकी नवाचार कार्यक्रम (१००५२९०१) द्वारा समर्थित किया गया था, जो कोरियाई द्वारा औद्योगिक प्रौद्योगिकी के कोरिया मूल्यांकन संस्थान के माध्यम से, वाणिज्य में अत्यधिक प्रयोग करने योग्य nanomaterial साँस लेना विषाक्तता परीक्षण प्रणाली का विकास व्यापार, उद्योग & ऊर्जा मंत्रालय ।
Materials
| FLUENT V.17.2 | ANSYS | Software | |
| mass flow meter (MFM) | TSI | 4043 | |
| SMPS (scanning mobility particle sizer) | Grimm | SMPS+C | |
| 5-Jet atomizer | HCTM | 5JA-1000 | |
| Mass flow controller (MFC) | Horiba | S48-32 |
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