Au coeur de la expoCube système est le cube lui-même. Les plaques Transwell® commerciales sont ensemencées avec des cellules et insérées dans l'expoCube. L'expoCube est compatible avec une grande variété d'aérosols tels que les médicaments nébulisés, les formulations de poudre sèche, les polluants atmosphériques, les produits agrochimiques, les composés organiques volatils (COV), les mélanges gazeux et particulaires complexes générés par le tabac et la cigarette électronique, et une grande variété de autres substances en suspension dans l'air.
Une fois activé, l'expoCube de précision guide avec précision les aérosols sur les cellules et les tissus cibles. Un mécanisme d'étanchéité innovant isole complètement les côtés apical et basal du puits. Les réchauffeurs maintiennent les cellules à une température de contrôle définie de 35 ° C tout au long du cycle expérimental.
L'expoCube comporte huit sites d'exposition individuels, chacun relié à des inserts de puits distincts. Au cours d'une expérience typique, quatre des puits sont exposés à un aérosol d'intérêt, quatre autres puits servent de témoins et les quatre derniers puits sont des cultures témoins « sans exposition ».
Deux canaux d'écoulement principaux transportent l'air et l'aérosol à travers le système. Chacun des huit sites d'exposition est alimenté par des micro-flux de précision provenant de l'un ou l'autre des canaux d'écoulement principaux. Les canaux de flux principal et de microflux sont contrôlés par l'unité de contrôle expoCube avec un haut degré de précision
La température de la plaque Transwell est contrôlée avec précision pour assurer un environnement naturel aux cellules et améliorer l'efficacité du dépôt des particules. Lorsque les particules d'aérosol traversent l'expoCube, elles sont chauffées à 50 °C. Une grande partie des particules est guidée pour se déposer uniformément sur les puits cibles. Traditionnel in vitro les systèmes d'exposition ne délivrent généralement qu'environ 2 % des petites particules sur le Transwell. L'expoCube atteint un taux de dépôt largement supérieur (~ 40 %) en s'appuyant sur une combinaison de géométrie unique et d'effet de thermophorèse. La thermophorèse est un processus physique par lequel les petites particules suivent le gradient de température sur une courte distance.
