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當(dāng)前，吸入毒理學(xué)研究仍以傳統(tǒng)的在體動物試驗(yàn)為主，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)動物進(jìn)行口鼻式吸入染毒或整體暴露染毒。然而動物試驗(yàn)操作復(fù)雜、周期長、成本較高，而且動物與人體之間存在種屬差異、呼吸道結(jié)構(gòu)功能差異等問題。隨著 3R 原則的倡導(dǎo)及體外替代方法的發(fā)展，細(xì)胞體外暴露試驗(yàn)在吸入毒理學(xué)研究中的應(yīng)用越來越多，在歐盟，細(xì)胞體外暴露試驗(yàn)已應(yīng)用于替代化學(xué)品及化妝品領(lǐng)域的動物試驗(yàn)研究，進(jìn)而在細(xì)胞水平了解毒理、生理及藥理上的變化影響。

細(xì)胞體外暴露試驗(yàn)用于毒性評估的體外替代試驗(yàn)用時(shí)短，試驗(yàn)條件和因素較為可控，試驗(yàn)設(shè)計(jì)相對方便；通過對離體細(xì)胞或組織的培養(yǎng)，可以對受試物毒性或其他相關(guān)特性進(jìn)行準(zhǔn)確、定量的研究。傳統(tǒng)細(xì)胞體外暴露方法是需要暴露的物質(zhì)溶于培養(yǎng)液，然后到達(dá)細(xì)胞表面，通過細(xì)胞與培養(yǎng)液相互作用的方式進(jìn)行進(jìn)行染毒實(shí)驗(yàn)。對于一些細(xì)胞，如肺內(nèi)上皮細(xì)胞，這種方式有別于真實(shí)的氣液界面暴露環(huán)境，且暴露效率較低。特別是對于含顆粒物的氣體來說，無法通過這種方式進(jìn)行體外暴露。由于浸沒式體外暴露方式的不足，科學(xué)家們開始探索一種新的能夠更加真實(shí)模擬體內(nèi)生物效應(yīng)的體外暴露染毒技術(shù)。早在1975年，Voisin等人提出的氣液界面體外暴露染毒（ALI， air/liquid interface）的描述，這一描述為體外培養(yǎng)肺細(xì)胞的氣液界面暴露（ALI）提供了依據(jù)。這一理論中細(xì)胞既可以通過底膜獲取培養(yǎng)基，保證了細(xì)胞的體外存活率，又可實(shí)現(xiàn)與頂部與氣體（含受試物質(zhì)氣溶膠）直接暴露。

塔望科技可以為客戶提供全面ALI細(xì)胞暴露系統(tǒng)，用以評估顆粒或氣態(tài)污染物、氣溶膠等對細(xì)胞毒性的影響。細(xì)胞通過 Transwell 膜技術(shù)進(jìn)行 ALI 氣液界面培養(yǎng)，繼而應(yīng)用暴露系統(tǒng)將其暴露于可吸入物質(zhì)進(jìn)行染毒。由于染毒時(shí)細(xì)胞表面暴露于染毒物質(zhì)，膜基底面處于培養(yǎng)基中，因此該方式模擬了可吸入物質(zhì)進(jìn)入人體內(nèi)的過程。

幾種暴露培養(yǎng)方式的對比：ALI氣液界面培養(yǎng)、Transwell培養(yǎng)暴露、細(xì)胞培養(yǎng)皿培養(yǎng)暴露

氣/液界面培養(yǎng)與暴露，模擬真實(shí)的暴露環(huán)境，更好氣溶膠分布和沉積

系統(tǒng)主要組成：

• 染毒物質(zhì)的發(fā)生器：液體氣溶膠發(fā)生器、干粉氣溶膠發(fā)生器、香煙煙霧發(fā)生器、納米粒子氣溶膠發(fā)生器、PM2.5、氣瓶（臭氧、H2S、SO2等）。
• 氣溶膠或氣體的調(diào)理：監(jiān)測并控制氣溶膠的濃度和染毒劑量，系統(tǒng)能準(zhǔn)確控制樣品稀釋與暴露流量；各孔道流量分配均勻。
• 細(xì)胞恒溫培養(yǎng)模塊：Transwell小室安裝方便，培養(yǎng)液可以動態(tài)循環(huán)供給，以保證細(xì)胞良好的生長。具有恒溫功能，溫控范圍室溫~50℃，控制精度：±0.1℃。每個(gè)模塊，包含6個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)小室。細(xì)胞培養(yǎng)模塊采用金屬材質(zhì)，可完全高溫高壓消毒滅菌。
• 廢氣處理系統(tǒng)：完善的廢氣處理，確保實(shí)驗(yàn)室安全，廢氣排放達(dá)到國家安全排放標(biāo)準(zhǔn)。
• 可選擇氣溶膠濃度檢測功能：氣溶膠的濃度通過進(jìn)口檢測器實(shí)時(shí)監(jiān)控，可通過液晶屏直接讀取數(shù)據(jù)，也可通過電腦軟件讀取，數(shù)據(jù)可保存。
• 軟件監(jiān)控系統(tǒng)：通過軟件，對整體實(shí)驗(yàn)進(jìn)行監(jiān)測和控制。

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