肺細胞の気液界面 (ALI) 曝露は、空気中の汚染物質が人間の肺の細胞に及ぼす影響を研究するために使用される生物学的手法です。 それは、細胞が人間の肺で経験するのと同じタイプの環境にさらされるように、空気と液体の雰囲気の中で細胞を成長させることを含みます. この種の暴露により、研究者はさまざまな汚染物質が肺細胞に及ぼす影響をよりよく理解し、喘息、慢性閉塞性肺疾患、肺がんなどの病気の新しい治療法を開発することができます。
ALI では、細胞株と初代細胞の両方を使用できます。 細胞株は実験室で培養された細胞で、凍結して長期間保存することができます。 それらは単一の細胞に由来し、通常、ウイルスまたは別の種類の遺伝子操作によって不死化されます。 細胞株は、初代細胞よりも操作が容易なため、研究でよく使用されます。 一方、初代細胞は生きている生物から直接分離されるため、より関連性が高いと見なされることがよくあります。 ただし、冷凍や長期保存はできません。 それらは取り扱いがより困難ですが、細胞株と同じ遺伝子操作を受けていないという事実により、より正確な結果が得られます。
ALI 曝露の一般的なエンドポイントは、粒子のサイズ分布と濃度、液滴の濃度とサイズ、およびエアロゾルの化学組成です。 他のエンドポイントには、粒子の形状、表面張力、揮発性などのエアロゾルの物理的特性が含まれる場合があります。
以下は、一般的な ALI エンドポイントの例です。
エキスポキューブ 科学者は、生理学的に関連する ALI 環境で、細胞や組織外植片 (Precision-Cut Lung Slices など) を浮遊微粒子に正確にさらすことができます。 expoCube の革新的な設計により、効率的で再現性があり、並進的なエアロゾル沈着プロファイルが可能になります。 expoCube は、粒子を標的細胞や組織に効率的、均一、かつ正確に露出させるように設計されています。 その流路は、高度な数値流体力学 (CFD) モデリングを使用して設計および最適化されています。 それらは、粒子サイズに関係なく、標的細胞に浮遊粒子を均一に沈着させることができます。 expoCube の特許取得済みの熱泳動の使用により、エアロゾルに不自然な静電荷を与えることなく、小さな粒子の堆積効率が向上します。
肺細胞の ALI 暴露は、空気中の汚染物質が肺の健康に及ぼす影響を理解する上で重要な要素です。 これにより、汚染物質と宿主の相互作用にとって最も重要な場所である気液界面で、汚染物質が細胞とどのように相互作用するかを理解することができます。 肺細胞の気液界面曝露は、肺毒性のメカニズムを理解し、肺の健康を保護するための戦略を開発するための非常に貴重なツールを提供します。
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