Name: whole-body nanoparticle aerosol inhalation exposures
Uploaded: 2013-05-07T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Whole-Body Nanoparticle Aerosol Inhalation Exposures at JoVE.com

Lista bekräftelser och finansieringskällor. NIH-ES015022 och ES018274 (TRN) NSF-Cooperative avtalet 1003907 (VCM)

De hela kroppen nanopartiklar Inhalationsexponering steg-för-steg arbetsrutiner beskrivs enligt följande. Anm: 1) steg 1 och 3 ska utföras i ett dragskåp, 2) operatörerna måste bära lämplig personlig skyddsutrustning (andningsskydd, skyddsglasögon och gummihandskar). Ett. Arbetsbord TiO 2 Nanopartikel torra pulver <ol><li> Placera nano-TiO2 pulver i en icke-transparent behållare. </li><li> Lämna behållaren lock...

<ol>
	<li>Bide, R. W., Armour, S. J., Yee, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Allometric+respiration/body+mass+data+for+animals+to+be+used+for+estimates+of+inhalation+toxicity+to+young+adult+humans.">Allometric respiration/body mass data for animals to be used for estimates of inhalation toxicity to young adult humans.</a> J. Appl. Toxicol. 20 (4), 273-290 (2000).</li><li>Guyton, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+respiratory+patterns+in+laboratory+animals.">Analysis of respiratory patterns in laboratory animals.</a> Am. J. Physiol. 150, 70-77 (1947).</li><li>Knuckles, T. L., Yi, J., Frazer, D. G., Leonard, H. D., Chen, B. T., Castranova, V., Nurkiewicz, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoparticle+inhalation+alters+systemic+arteriolar+vasoreactivity+through+sympathetic+and+cyclooxygenase-mediated+pathways.">Nanoparticle inhalation alters systemic arteriolar vasoreactivity through sympathetic and cyclooxygenase-mediated pathways.</a> Nanotoxicology. , 1-12 (2011).</li><li>Pauluhn, J., Mohr, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Repeated+4-week+inhalation+exposure+of+rats:+effect+of+low-,+intermediate,+and+high-humidity+chamber+atmosphere.">Repeated 4-week inhalation exposure of rats: effect of low-, intermediate, and high-humidity chamber atmosphere.</a> Exp. Toxic Pathol. , 178-187 (1999).</li><li>Schmoll, L. H., Elzey, S., Grassian, V. H., O'Shaughnessy, P. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoparticle+aerosol+generation+methods+from+bulk+powders+for+inhalation+exposure+studies.">Nanoparticle aerosol generation methods from bulk powders for inhalation exposure studies.</a> Nanotoxicology. 3, 265-275 (2009).</li><li>To, D., Yin, X., Sundaresan, S., Dave, R. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deagglomeration+of+nano-particle+aggregates+via+rapid+expansion+of+high+pressure+suspensions.">Deagglomeration of nano-particle aggregates via rapid expansion of high pressure suspensions.</a> AIChE J. 55 (11), 2756-3032 (2009).</li><li>U.S. Environmental Protection Agency (US EPA). <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Health+effects+test+guidelines:+OPPTS.,+870.1300.+Acute+inhalation+toxicity.">Health effects test guidelines: OPPTS., 870.1300. Acute inhalation toxicity.</a> EPA. , 712-C-98-193 (1998).</li><li>Wong, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+feedback+control+of+an+inhalation+exposure+system+with+discrete+sampling+intervals:+testing,+performance,+and+modeling.">Automated feedback control of an inhalation exposure system with discrete sampling intervals: testing, performance, and modeling.</a> Inhal. Toxicol. 15, 729-743 (2003).</li><li>Wong, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhalation+Exposure+Systems:+Design,+Methods+and+Operation.">Inhalation Exposure Systems: Design, Methods and Operation.</a> Toxicologic Pathology. 35, 3-14 (2007).</li><li>Yi, J., Nurkiewicz, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoparticle+Aerosol+Generator.">Nanoparticle Aerosol Generator.</a> US patent. , (2011).</li></ol>

Vi har samlat och beskrivs här i en hela kroppen nanopartikel aerosolinhalering exponering systemet. Systemets funktionalitet validerats med state-of-the-art karakterisering nanopartiklar aerosol tekniker. Med en ny nanopartikel aerosol generationens system, kan detta inhalationsexponering systemet ger en väl karaktäriserad, kontrollerat och likformigt nanopartikel atmosfär aerosol testet med relativt jämn temperatur, fuktighet, luftflöde och syrehalt för försöksdjur. Exponeringen Systemet är mest effektiva f?...

<table border="1">
		<tbody>
		 <tr>
			<td>Name of Reagent/Material</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Inhalation exposure system</td>
			<td>TSE Systems GmbH, Bad Homburg, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Air monitoring system</td>
			<td>TSE Systems GmbH, Bad Homburg, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Titanium dioxide Aeroxide P25</td>
			<td>Evonik, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Scanning mobility particle sizer-3936L75</td>
			<td>TSI Inc., Shoreview, MN</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Electric low pressure impactor, Standard 10 LPM</td>
			<td>Dekati, Tampere, Finland</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Ultra Micro Balance, XP2U</td>
			<td>METTLER TOLEDO, Switzerland</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Field Emission Scanning Electron Microscope-S-4800</td>
			<td>Hitachi, Japan</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Energy dispersive X-ray analysis </td>
			<td>Princeton Gamma-Tech, Rocky Hill, N.J.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Nuclepore polycarbonate filters </td>
			<td>Whatman, Clinton, PA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>PTFE membrane filters </td>
			<td>Pall corporation, Ann Arbor, Michigan </td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		</tbody>
 </table>

whole-body nanoparticle aerosol inhalation exposures

Inandning är den mest sannolika exponeringsvägen för personer som arbetar med aerosoliserbara konstruerade nanomaterial (ENM). För att korrekt utföra nanopartiklar studier inandning toxikologi, aerosoler i en kammare bostäder försöksdjuren ska ha: 1) en jämn koncentration hålls vid en önskad nivå för hela exponeringstiden, 2) en homogen sammansättning fri från föroreningar, och 3) en stabil storleksfördelning med en geometrisk genomsnittlig diameter &lt;200 nm och en geometrisk standardavvikelse σ g &lt;2,5 5. Den generation av aerosoler som innehåller nanopartiklar är ganska utmanande eftersom nanopartiklar lätt klumpar. Detta beror till stor del mycket starka inter-partikel krafter och bildandet av stora fraktala strukturer i tiotals eller hundratals mikrometer i storlek 6, som är svåra att brytas upp. Flera vanliga aerosolgeneratorer, inklusive nebulisatorer, fluidiserade bäddar, Venturi aspiratorer och Wright damm foder, vire testat, men fanns ingen möjlighet att producera nanopartiklar aerosoler som uppfyller samtliga kriterier 5. En helkropps nanopartikel aerosolinhalering exponering systemet var fabricerade, valideras och användas för nano-TiO2 studier inandning toxikologi. Kritiska komponenter: 1) nya nano-TiO2 aerosolgeneratorn, 2) 0,5 m 3 helkropps inhalationsexponering kammare, och 3) övervaka och kontrollera systemet. Nano-TiO 2 aerosoler genererade från bulk torra nano-TiO 2 pulver (primär diameter på 21 nm, skrymdensitet av 3,8 g / cm 3) levererades in i exponeringskammare med en flödeshastighet av 90 LPM (10,8 luftbyten / timme) . Partikelstorleksfördelning och massa koncentrationsprofiler mättes kontinuerligt med en scanning rörlighet Particle Sizer (SMPS), och en elektrisk Low Pressure Impactor (ELPI). Den aerosolmassan koncentration (C) verifierades gravimetriskt (mg / m 3). Massan (M) Av de uppsamlade partiklarna bestämdes som M = (M efter M pre), där M pre-och M-stolpen finns massor av filtret före och efter provtagningen (mg). Massan Koncentrationen beräknades som C = M / (Q * t), där Q är provtagning flöde (m 3 / min), och t är samplingstiden (minut). Kammaren tryck, temperatur, relativ luftfuktighet (RH), O 2 och CO 2 koncentrationer övervakas och kontrolleras kontinuerligt. Nano-TiO2 aerosoler samlats på Nuclepore filter analyserades med ett svepelektronmikroskop (SEM) och energi utbredd X-ray (EDX) analys. Sammanfattningsvis rapporterar vi att nano-partiklar aerosoler genereras och levereras till vår exponering kammare har: 1) jämn massa koncentration, 2) homogen sammansättning fri från föroreningar, 3) stabila partikelstorleksfördelningar med en inräkning median aerodymisk diameter av 157 nm under aerosolbildning. Detta system tillförlitligt och upprepade gånger skapar testa atmosfärer som simulerar tjänstepensioner, miljömässiga eller inhemska exponeringar ENM aerosol.

En inhalationsexponering studie innebär normalt att upprätthålla ett försöksdjur i en känd och konstant testmiljö samtidigt exponera experimentella djur till en definierad koncentration av ett testmaterial 8,9. Hela-kroppen nanopartiklar inandning exponering system visas i figur 1. Hela kroppen kammare drevs på ett dynamiskt flöde basis där det fanns en 90 LPM kontinuerligt flöde av luft genom kammaren. Detta luftflöde tillgänglig 10.8 luftomsättningar / timme som överstiger de...

Watch this Scientific Journal Video about Whole-Body Nanoparticle Aerosol Inhalation Exposures at JoVE.com

Whole-Body Nanoparticle Aerosol Inhalation Exposures

En helkropps nanopartikel aerosolinhalering exponering anläggning byggdes för nano-sized titandioxid (TiO<sub&gt; 2</sub&gt;) Inandning toxikologiska studier. Detta system ger nano-TiOz<sub&gt; 2</sub&gt; Aerosol testa atmosfärer som har: 1) en jämn massa koncentration, 2) en homogen sammansättning fri från föroreningar, och 3) en stabil partikelstorleksfördelning under aerosolbildning.

Helkropps-nanopartiklar aerosolinhalation Exponeringar

Inhalation is the most likely exposure route for individuals working with aerosolizable engineered nano-materials (ENM). To properly perform nanoparticle ...

Research

JoVE Journal

Biology

Measuring Respiratory Function in Mice Using Unrestrained Whole-body Plethysmography

Att mäta lungfunktion hos möss med Ohämmad Hela kroppen pletysmografi

Respiratory dysfunction is one of the leading causes of morbidity and mortality in the world and the rates of mortality continue to rise. Quantitative ...

Chitosan/Interfering RNA Nanoparticle Mediated Gene Silencing in Disease Vector Mosquito Larvae

Chitosan / Störande RNA nanopartiklar Medierad geners uttryck i sjukdom Vector mygglarver

Vector mosquitoes inflict more human suffering than any other organism&#8212;and kill more than one million people each year. The mosquito genome projects ...

A Method for Selecting Structure-switching Aptamers Applied to a Colorimetric Gold Nanoparticle Assay

En metod för att välja Struktur-växling Aptamerer Tillämpat på en kolorimetrisk Gold nanopartiklar analys

Small molecules provide rich targets for biosensing applications due to their physiological implications as biomarkers of various aspects of human health ...

Design and Development of Aptamer&#8211;Gold Nanoparticle Based Colorimetric Assays for In-the-field Applications

Design and Development of AptamerÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã¢â‚¬Å“Gold Nanoparticle Based Colorimetric Assays for In-the-field Applications

Design och utveckling av aptamer-guld nanopartiklar baserade kolorimetriska analyser för in-the-fältet Program

The design and development of an aptamer&#8211;gold nanoparticle (AuNP) colorimetric assay for the detection of small molecules for in-the-field ...

An Air-liquid Interface Bronchial Epithelial Model for Realistic, Repeated Inhalation Exposure to Airborne Particles for Toxicity Testing

Ett luft-flytande gränssnitt Bronchial Epitelial Modell för realistisk, upprepad inandningsexponering för luftburna partiklar för toxicitetstestning

For toxicity testing of airborne particles, air-liquid interface (ALI) exposure systems have been developed for in vitro tests in order to mimic realistic ...

Dosimetry for Cell Irradiation using Orthovoltage (40-300 kV) X-Ray Facilities

Dosimetry for Cell Irradiation using Orthovoltage 40-300 kV X-Ray Facilities

Dosimetri för cell bestrålning med orthovoltage (40-300 kV) röntgenanläggningar

The importance of dosimetry protocols and standards for radiobiological studies is self-evident. Several protocols have been proposed for dose ...

Construction of a Realistic, Whole-Body, Three-Dimensional Equine Skeletal Model using Computed Tomography Data

Konstruktion av en realistisk, helkropp, tredimensionell hästskelettmodell med hjälp av datortomografidata

Therapies based upon whole-body biomechanical assessments are successful for injury prevention and rehabilitation in human athletes. Similar approaches ...

Nanoparticle Tracking Analysis for the Quantification and Size Determination of Extracellular Vesicles

Nanopartikelspårningsanalys för kvantifiering och storleksbestämning av extracellulära blåsor

The physiological and pathophysiological roles of extracellular vesicles (EVs) have become increasingly recognized, making the EV field a quickly evolving ...

Antimicrobial Efficacy of Nano-Herbal-Coated Fabrics

An Antimicrobial Fabric Using Nano-Herbal Encapsulation of Essential Oils

An Antimicrobial Fabric Using Nano-Herbal Encapsulation of Essential Oils (Video) | JoVE 

Ett antimikrobiellt tyg med nano-herbal inkapsling av eteriska oljor

Lab coats are widely used in biohazard laboratories and healthcare facilities as protective garments to prevent direct exposure to pathogens, spills, and ...

Direct Synthesis of Gold Nanoparticles for Protein Localization Analysis

Direct Synthesis of EM-Visible Gold Nanoparticles in Cells for Protein Localization Analysis with Well-Preserved Ultrastructure

Direct Synthesis of EM-Visible Gold Nanoparticles in Cells for Protein Localization Analysis with Well-Preserved Ultrastructure (Video) | JoVE 

Direkt syntes av EM-synliga guldnanopartiklar i celler för proteinlokaliseringsanalys med välbevarad ultrastruktur

Analyzing the precise localization of protein molecules in cells with ultrastructural resolution is of great significance for the study of various ...