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當前，吸入毒理學研究仍以傳統的在體動物試驗為主，應用實驗動物進行口鼻式吸入染毒或整體暴露染毒。然而動物試驗操作復雜、周期長、成本較高，而且動物與人體之間存在種屬差異、呼吸道結構功能差異等問題。隨著 3R 原則的倡導及體外替代方法的發展，細胞體外暴露試驗在吸入毒理學研究中的應用越來越多，在歐盟，細胞體外暴露試驗已應用于替代化學品及化妝品領域的動物試驗研究，進而在細胞水平了解毒理、生理及藥理上的變化影響。

細胞體外暴露試驗用于毒性評估的體外替代試驗用時短，試驗條件和因素較為可控，試驗設計相對方便；通過對離體細胞或組織的培養，可以對受試物毒性或其他相關特性進行準確、定量的研究。傳統細胞體外暴露方法是需要暴露的物質溶于培養液，然后到達細胞表面，通過細胞與培養液相互作用的方式進行進行染毒實驗。對于一些細胞，如肺內上皮細胞，這種方式有別于真實的氣液界面暴露環境，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行體外暴露。由于浸沒式體外暴露方式的不足，科學家們開始探索一種新的能夠更加真實模擬體內生物效應的體外暴露染毒技術。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肺細胞的氣液界面暴露（ALI）提供了依據。這一理論中細胞既可以通過底膜獲取培養基，保證了細胞的體外存活率，又可實現與頂部與氣體（含受試物質氣溶膠）直接暴露。

塔望科技可以為客戶提供全面ALI細胞暴露系統，用以評估顆粒或氣態污染物、氣溶膠等對細胞毒性的影響。細胞通過 Transwell 膜技術進行 ALI 氣液界面培養，繼而應用暴露系統將其暴露于可吸入物質進行染毒。由于染毒時細胞表面暴露于染毒物質，膜基底面處于培養基中，因此該方式模擬了可吸入物質進入人體內的過程。

幾種暴露培養方式的對比：ALI氣液界面培養、Transwell培養暴露、細胞培養皿培養暴露

氣/液界面培養與暴露，模擬真實的暴露環境，更好氣溶膠分布和沉積

系統主要組成：

• 染毒物質的發生器：液體氣溶膠發生器、干粉氣溶膠發生器、香煙煙霧發生器、納米粒子氣溶膠發生器、PM2.5、氣瓶（臭氧、H2S、SO2等）。
• 氣溶膠或氣體的調理：監測并控制氣溶膠的濃度和染毒劑量，系統能準確控制樣品稀釋與暴露流量；各孔道流量分配均勻。
• 細胞恒溫培養模塊：Transwell小室安裝方便，培養液可以動態循環供給，以保證細胞良好的生長。具有恒溫功能，溫控范圍室溫~50℃，控制精度：±0.1℃。每個模塊，包含6個細胞培養小室。細胞培養模塊采用金屬材質，可完全高溫高壓消毒滅菌。
• 廢氣處理系統：完善的廢氣處理，確保實驗室安全，廢氣排放達到國家安全排放標準。
• 可選擇氣溶膠濃度檢測功能：氣溶膠的濃度通過進口檢測器實時監控，可通過液晶屏直接讀取數據，也可通過電腦軟件讀取，數據可保存。
• 軟件監控系統：通過軟件，對整體實驗進行監測和控制。

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