CN105188956B - 用于借助气溶胶润湿试样的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于借助于气溶胶润湿至少一个试样的设备，其中设备具有：侧壁；通过侧壁限界的底部区域，其中所述底部区域为了容纳用于定位试样的定位设备或为了与用于定位试样的定位设备共同作用进行匹配；盖区域，所述盖区域竖直地与底部区域相对置，并且所述盖区域由侧壁限界，其中设备形成暴露腔室；用于产生气溶胶的气溶胶化设备，所述气溶胶化设备设置在盖区域附近，其中气溶胶化设备设置在底部区域之上，使得气溶胶化设备在竖直的俯视图中至少部分地覆盖底部区域。本发明还涉及一种用于借助于气溶胶润湿至少一个试样的方法，其中所述方法具有下述步骤：提供至少一个试样，在至少一个试样之上在竖直的俯视图中至少部分地覆盖底部区域的位置处产生云雾，以及使云雾朝试样的方向下降。

Description

用于借助气溶胶润湿试样的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种用于借助于气溶胶润湿试样的设备，所述试样优选为生物试样，例如细胞试样，尤其在空气液体边界层上的细胞试样。本发明也还涉及一种用于借助气溶胶润湿试样的相应的方法。试样尤其是细胞并且优选是上皮细胞，尤其优选是肺细胞。
背景技术
通常必需的是，将试样、例如细胞在实验中例如为了活性物质筛选而暴露于物质并且尤其暴露于药物活性物质，或者例如为了毒性研究而暴露于有毒物质。
通常，对此执行在活体外的细胞试验。在此，在所谓浸没细胞培养条件(submerseZellkulturbedingungen)下对细胞的试样添加活性物质或毒理学活性的材料。在这种浸没细胞培养条件中，细胞完全地由细胞培养基覆盖并且测试物质、例如药物活性物质或有毒物质直接移液至细胞培养基中。
对于上皮细胞，即对本体向外限界的细胞，例如肺上皮细胞、皮肤细胞或视网膜细胞，所述情况当然是不现实的，因为本体中的上皮细胞典型地形成空气液体边界层(LFG)。也就是说，在上皮细胞的一侧上存在空气或普通的气体并且在另一侧上存在间质的组织或普通的液体。
对于在这种细胞上的研究和实验，这种细胞完全浸没到细胞培养基中是生理学上不现实的。但是同时，对这种细胞的研究或实验通常是令人感兴趣的。这尤其适用于借助于吸入式给料的材料的活性和毒性研究，例如适用于处理可气溶胶化的材料尤其纳米材料的工作场所安全的研究或吸入式治疗。
例如使用LFG的研究，以便分析承载气溶胶的物质(例如活性物质、毒素、纳米颗粒)对细胞的影响。在此，尤其对细胞的影响优先的是：所述影响存在于空气/体液接触面，即例如肺的上皮细胞、皮肤或视网膜上。在吸入式治疗中，将气溶胶化的活性物质有针对性地施加到肺上皮上，以便治疗肺病或身体组织的疾病。此外，肺也提供用于处理多种有毒的或潜在有毒的材料、即例如在工作场所处的环境精细粉尘或纳米材料的最重要的途径。
为了能够在尽可能生理学的条件下检查这种上皮细胞，研发了不同的模拟这种LFG氛围的方法。尤其借助于插入式细胞培养小室(Transwell-Inserts)也能够在标准化的微滴定板中培养在LFG上的细胞。在LFG上的上皮细胞的培养基本上是生理学上现实的进而在物质的作用方面也许比上文所描述的液体细胞培养更具效力。
因此，存在下述基本需求：为对这种LFG细胞培养的研究和试验提供适合的系统，借助于所述系统能够将材料均由地以小的层厚度(例如大约10-100μm)涂覆到LFG细胞培养上。这种材料典型地包括液态的气溶胶化的活性物质，但是也能够包括干的物质。尤其对于借助于部分地非常昂贵的活性物质的制药学的研究而言，气溶胶化的活性物质到LFG细胞上的均匀的分布和高的沉积效率是有利的。因为至今为止既没有设立适合的设备也没有相应的方法，将LFG细胞培养用于制药学的研究和实验现在还是相对受限制的。
已经存在一些针对借助于气溶胶化的材料铺盖在LFG上的(肺)细胞的系统。所述系统能够基于用于下述工艺要求的解决方案划分为不同的类别。一方面提出气溶胶化的物质到细胞的运输的要求(运输)和另一方面提出气溶胶到细胞上的沉积的任务(沉积)。
根据DE 102009016364A1的系统，气溶胶通过空气流运送到细胞(运输：空气流动)并且借助于扩散和/或沉降(根据气溶胶的尺寸和质量)沉着到细胞上。
此外已知的是，使用用于气溶胶运输的空气流动，其中通过静电的淀积来进行沉积。在此，首先静电地为气溶胶充电然后在电场中电泳地沉着到细胞上。
还已知的是，从相对小的距离通过直接的“喷洒(Ansprayen)”来施加细胞。在此，通过气溶胶的产生以高的速度(例如借助于高压喷嘴或快速的载体空气流)进行运输并且通过惯性压紧进行到细胞上的沉积。这种类型的系统通常具有如下缺点：不确保气溶胶均匀地分布到细胞上或者运行在技术上是极其耗费的。
通常，已知的系统仅能用于毒理学重要的干气溶胶，然而不能用于制药学的液体气溶胶。此外，能使用的颗粒大小通常是受限制的，例如限制为小于1μm。如用于吸入式治疗的、例如大于1μm的较大的气溶胶通常是不可行的。
已知的系统中的多种也具有对于含水的溶液的非常小的、例如大约0.1μg/cm3/h或大约0.1nl/cm2/h的活性物质沉积速率(Paur等著的Journal of Aerosol Science 42(2011)，第668-692页及其中表格3)，进而需要非常长的、几小时至几天的暴露时间，以便产生可测量的细胞生物学的响应(Antwort)。相应的方法和仪器是成本极其高且时间极其长的并且还使借助于仅能够培养大约7天的细胞的工作变得困难。操作以及质量控制也是耗费的。已知系统的(细胞)沉积效率(气溶胶发生器中的沉着到细胞上的投入材料的百分比份额)通常大大低于100％，例如低于1％，这有时归因于气溶胶在细胞上的小的沉积效率和在气溶胶发生器中和在输送管路中的物质损失(残留)。此外，静电的沉积系统证实为不利的，因为不可避免的充电电流能够具有对细胞响应的扭曲的影响。此外，已知的系统中的一些的缺点在于，其允许材料在细胞上的不均匀的分布或相同分布。因此，在细胞上的类似的且可复现的剂量测定是不可行的。由于不可控的条件，仅能困难地确定可靠的剂量作用关系。最后，通过惯性压紧沉着材料的解决方案是不利的，因为细胞有时承受气溶胶的高的流入速度。
对大多数已知的系统的共同之处是：借助于持续的空气流将气溶胶载入到暴露腔室中，这以相应的工艺上的耗费为前提。对于这种系统示例的是：空气液体界面细胞暴露系统(Air-Liquid-Interface Cell Exposure System)，简称ALICE(在Lenz，A.G.,E.Karg,B.Lentner,V.Dittrich,C.Brandenberger,B.Rothen-Rutishauser,H.Schulz，G.A.Ferron和O.Schmid著的A dose-controlled system for air-liquid interface cell exposureand application to zinc oxide nanoparticles,Particle and Fibre Toxicology 6(32),第1-17页,2009中描述)。气溶胶云雾借助于外部的空气流从一侧运输到暴露腔室中，在那气溶胶云雾向下下落，形成漩涡并且构成烟雾，所述烟雾沉淀到细胞上进而将所述细胞用物质润湿。在暴露腔室的另一侧上又抽出排空气溶胶的空气。所述系统具有大约7％的相对小的细胞沉积效率并且要求相对大的空间(大约1m3)进而不能在无菌台的条件下运行。此外，所述系统技术上非常复杂地构成进而是在运行中是更耗费的。此外，所述系统需要空气加湿器、泵和空气流量计以产生外部的空气流以及小滴收集器，以便避免在暴露过程中的干扰。此外，雾化器侧向地设置在暴露腔室旁边并且该系统借助于外部的空气流、尤其即不以无空气流的方式运行。
无空气流运行的另一方法由F.Blank在Blank F,Rothen-Rutishauser BM,Schurch S,Gehr P:An optimized in vitro model of the respiratory tract wall tostudy particle cell interactions.Journal of Aerosol Medicine-DepositionClearance and Effects in the Lung,19(3):第392-405页,2006中介绍。在所述方法中，通过直接的喷洒来润湿试样，其中喷雾器定位在试样上方12cm处。系统产生气溶胶喷雾并且借助于惯性压紧将气溶胶沉着在试样上。沉淀作用和云雾效应未被利用或能可被利用。此外，系统是开放的(没有侧壁或盖区域)并且通过在此提供的方法实现未标记的、但是可能相对小的沉积效率。此外，这种喷洒具有在与产生的位置具有非常小的距离处之后已经不均匀的小滴分布。因此，这种方法不适合于提供物质在设置在100cm2或更大的面积之上的试样上的均匀分布。此外，不保证试样润湿的可复现性，因为所使用的雾化器(微喷雾器，Penn-Century公司，美国)手动地运行。
发明内容
因此本发明的第一目的是提出一种替选的且优选改进的设备或一种改进的方法。所述设备或所述方法尤其应削弱或解决上述问题。
因此，换言之，本发明的目的是，提供用于快速地、简单地、均匀地和/或可复现地将物质或气溶胶(尤其液态或固态的物质)施加到试样上、尤其到LFG细胞培养上的一种设备或一种方法。此外，所述设备或所述方法应适合于以高的沉积速率(每单位细胞覆盖面积每单位时间的气溶胶量)涂覆气溶胶。
同样本发明的目的是，有效地、可简单操作地且剂量学精确地构成所述设备或所述方法。优选地，方法本身应不引起在细胞中或在组织切片上的生物学效应。
所述目的由根据本发明的设备和根据本发明的方法实现，尤其如本文、下面的方面和/或进一步的说明所描述。特别地，本发明涉及一种用于试样的气溶胶暴露的新型的系统(设备、方法和应用)。所述试样能够是生物学的试样，例如是细胞。所述细胞能够以单个细胞的形式、作为细胞复合物(直至器官)、组织切片和/或培养细胞，例如作为培养细胞的层(Rasen)存在。尤其，这能够是在空气液体边界层(LFG)上的细胞。但是此外，所述试样也能够是例如由金属、塑料和/或玻璃构成的材料试样。
根据第一方面，本发明包括一种用于借助于气溶胶润湿至少一个试样的设备。在此，气溶胶理解为物质与气体、例如空气的混合物。物质能够以液态或固态形式、例如作为小滴或粉尘存在。因此，换言之，气溶胶是由固态的和/或液态的悬浮小粒和气体构成的混合物。设备包括优选基本上竖直的侧壁以及底部区域。底部区域在标准使用中、尤其在重力方向观察设置在设备的下部区域中。所述底部区域优选由侧壁、尤其侧向地限界。底部区域优选为了容纳用于试样的定位的定位设备或为了与用于试样的定位的定位设备共同作用而进行匹配或具有这种定位设备。设备还包括盖区域，所述盖区域与底部区域竖直地相对置(上部)，并且所述盖区域优选由竖直的侧壁、尤其侧向地限界。盖区域优选为了容纳盖或顶或为了与盖或顶共同作用而进行匹配或具有这种盖或顶。设备形成气溶胶暴露腔室。术语暴露腔室尤其理解为通过设备限定的空间并且所述暴露腔室尤其由侧壁、底部区域和盖区域与周围环境隔开。所述暴露腔室还包括用于气溶胶生成的设备和/或构成为用于与用于气溶胶生成的设备共同作用，所述设备也称作气溶胶化设备，其优选是用于产生液态气溶胶的雾化设备。用于气溶胶生成的设备是能够根据成形和应用产生烟雾、云雾或者小滴气溶胶的设备。在此，气溶胶化设备优选设置在盖区域附近并且尤其设置在盖区域或盖中、其之上或其之下，优选在任何情况下在俯视图中都设置在侧壁之内或侧壁之间。在此，设备和/或气溶胶化设备匹配成，使得气溶胶能够沿朝底部区域的方向释放。气溶胶化设备设置在底部区域之上或能够在那里设置为，使得气溶胶设备在竖直的俯视图中至少部分地覆盖底部区域并且优选大致居中地相对于所述底部区域设置。设备优选具有适合于定位和/或固定气溶胶化设备的机构。通过根据本发明的设备能够用物质润湿试样。
定位设备尤其允许至少一个试样、尤其细胞试样并且优选上皮细胞适当地优选设置在LFG上。在此，定位设备优选板状地构成并且优选具有用于试样或试样保持件的一个或多个凹部。对于定位设备优选的实例是微量滴定板。其他实例是皮氏培养皿或载玻片。定位设备的凹部优选构成为用于容纳细胞的培养基以及定位辅助、尤其插入式细胞培养小室，借助于其辅助能够将细胞设置在LFG中。
设备的底部区域构成为：容纳定位设备或与所述定位设备共同作用。对此，底部区域例如构成：侧向地包围定位设备或提供用于定位设备的位置。底部区域能够具有底板，所述底板完全地或至少部分地封闭由侧壁构成的底部开口。定位设备能够设置在底板上。定位设备例如能够构成为一个、两个、三个或多于三个的微量滴定板微量滴定板。对此，底部区域优选还构成用于容纳这些数量的微量滴定板，优选通过相应的具有用于安置匹配于侧壁的几何形状的微量滴定板的凹部的相应的底板来容纳。这能够是特别有利的，因为上文描述的设备因此能够与现有的系统一起使用。优选地，这是微量滴定板。然而，定位设备也能够个体地构成。优选地，定位设备包括：用于测量和/或调节温度的元件，优选借助于水循环或电调温设备，例如电加热器来测量和/或调节温度；用于对试样进行供应、例如供应培养基的元件和/或用于优选借助于一个或多个石英晶体微天平测量沉着的气溶胶的重量的元件。这种石英晶体微天平优选且尤其适合于直接、在原位(实时)测定沉着到试样上的物质量。定位设备优选构成用于润湿6、12、24、48、96、384或1536个试样，或2×(6、12、24、48、96、384或1536)或3×(6、12、24、48、96、384或1536)或4×(6、12、24、48、96、384或1536)个试样。
在此所描述的设备能够实现使气溶胶适当地且有利地沉着在试样上并且润湿所述试样。尤其，所述设备能够以简单且有效的方式实现快速且均匀地润湿一个和尤其多个试样。在此，尤其设备的或暴露腔室的结构以及气溶胶化设备相对于设备以及试样的定位证实为是有利的。尤其，设备通过气溶胶化设备允许气溶胶云雾的、尤其如下云雾的形成，对于所述云雾而言，云雾运动定律是至少基本上适用的。设备还能够实现使所述云雾，优选通过雨雾的自身运动，尤其利用云雾物理运动定律以及重力下降，进而允许：均匀地润湿腔室的底部区域、优选定位设备，进而快速地，通常少于3min地均匀地润湿试样。在此，设备还能够实现尤其在没有输送的或生成的、例如影响气溶胶运动且例如在现有技术中那样的空气流的情况下(无空气流或无空气流动地)无干扰地使云雾下降。有利地，已经无空气流地、即不提供空气流地产生气溶胶。这种空气流在现有技术中例如用于例如借助于喷嘴产生气溶胶或用于引导气溶胶经过试样进而用于部分地运输出气溶胶。在无空气流输送的情况，所有产生的气溶胶留在暴露腔室中进而能够极其有效地通过云雾的重力和初始速度沿朝试样的方向沉着到试样上。对于这种无空气流的气溶胶化设备的实例是在现有技术中已知的振动膜雾化器。优选的是，气溶胶化设备设计为，使得排出的气溶胶沿朝底部区域的方向具有一定的不等于零的初始速度。
云雾在此优选理解为：气溶胶总体的下落速度(受重力影响)为单独气溶胶(或变薄的云雾)的下落速度的至少10倍并且尤其由于云雾的自身运动达到大于1cm/s，优选大于3cm/s，尤其优选大于10cm/s的平均下落速度。因此，在云雾中优选出现风影效应(Windschatteneffekt)：在云雾内部中的至少一些气溶胶颗粒经受降低的空气阻力，因为其在外部的或包围其的气溶胶颗粒的风影中下落。对此的前提尤其是，云雾是足够紧密的。对此，气溶胶颗粒体积是包含所述气溶胶颗粒的空气体积的至少10-4％，优选至少10-3％，尤其优选10-2％。
尤其，设备能够确保：气溶胶优选至少在暴露的前1至10秒中作为良好限定的完整无缺的云雾在底部区域之上并且直接在底部区域上形成。于是，云雾能够在没有例如由于在下落路径中安装的物体或犹豫例如从外部输送的、附加的空气流引起干扰的情况下在设备中或通过其构成的暴露腔室中下落，其中对于不被阻挡的情况而言云雾是有利的，即云雾的(垂直于云雾的下落方向的)直径明显小于腔室在相应的高度上的净宽，特别地即是暴露腔室的横截面至少在腔室的上半部中比云雾在相应高度上的横截面积的2倍还大，优选比2.5倍还大，尤其优选比其3倍还大。
一个附加的优选的方面是，云雾应具有足够的位置，以便不被堵住进而不受阻挡地下落。这能够例如且尤其通过如下方式确保：腔室的侧壁彼此分离足够宽地安置。
一个附加的优选的方面是，云雾应作为整合的结构到达底部区域附近，以便能够在暴露腔室中形成用于气溶胶的均匀空间上的分布的强烈的漩涡。这的前提能够是：下落高度不过大，因为否则云雾在底部区域附近强烈扩宽并且消散。如果下落高度或雾化单元的排出口距底部区域的间距过小，那么同样不能构成足够大的漩涡，以便在整个底部区域上延伸。
尤其优选的是，释放的气溶胶颗粒在离开气溶胶化设备之后仅还经受惯性和重力的作用下，即没有其他外部的力作用到云雾上。
这和设备的相应的特征尤其允许产生具有强烈的“自身运动”的良好限定的云雾。为此，下述方面优选是有利的：云雾的直径、云雾的液体含量和/或暴露腔室的几何形状、特别是其高度以及长度/宽度。所述参数优选共同确定在底部区域附近的云雾的结构上的整体性和下落速度，所述整体性和下落速度对于形成足够强的漩涡进而气溶胶作为烟雾在暴露腔室中的均匀的分布是有利的。因此，云雾的平均下落速度优选能够称作设备的结构上的特征的结果。尤其，暴露腔室用越多的烟雾填充，下落速度优选总是变小。因此，优选只在暴露过程开始时得到高的下落速度。
尤其，在此所描述的(气溶胶)云雾能够通过其具有高至使得其在日光下可见的液体含量来限定。与烟雾不同地，云雾优选局部地限界，即其明显地与具有低的液体含量的周围环境隔开。由此，云雾、如具有较高密度的气体在具有较小密度的气体中运动，即云雾由于重力展开强烈的自身运动进而能够达到比单独小滴明显更高的下落速度，因为小滴在云的内部中通过外部的小滴保护免受空气阻力影响进而能够更快速地下落(“风影效应”，如也在上文中提到的那样)。所述云雾效应对于本发明是有利的。此外，已经具有一定的初始速度的云雾根据摩擦定律制动，其中云雾作为几何整体负责于运动过程(不是单独小滴)。
对于气溶胶在底部区域上均匀的分布优选的且有利的是：不将紧密限界的云雾直接在底部区域上通过惯性压紧来沉着，而是将云雾转变为均匀的烟雾，所述烟雾填充整个暴露腔室并且所述烟雾随后通过自然的沉淀润湿底部区域或在那设置的定位设备连同位于其中的试样。烟雾同样是非常紧密的液态气溶胶，其与云雾的区别在于：烟雾均匀地分布并且宽阔地膨胀，而云雾在空间上受限制地、不需均匀地分布并且具有到周围的液体少的空气的清楚的过渡部。例如在设备中产生烟雾并且当云雾碰撞到底部区域上并且在那全方位地均匀地转向时，优选通过云雾的自然的涡流产生烟雾，这引起形成漩涡或涡流，所述漩涡或涡轮将清楚限定的云雾转变为均匀的烟雾。
在此所描述的烟雾尤其能够描述为宽地扩展的、均匀分布的液态气溶胶，其液体含量高至，使得其由于在液滴上的光散射是肉眼可见的。烟雾是空间上非常稳定的；与云雾相反地，烟雾不展开强烈的自身运动。
此外优选且有利的是，设备的不同元件适当地尤其彼此成比例地设计尺寸。例如，气溶胶化设备、特别是其排出口能够在底部区域或定位设备和尤其LFG之上大约5cm至50cm，更优选大约7cm至30cm并且尤其优选大约9cm至20cm处设置。侧壁的竖直的侧长或高度优选大约为8cm至53cm，优选大约为10cm至33cm并且尤其优选大约为12cm至23cm。底部区域的和/或侧壁的优选水平的侧长或宽度大约为5cm至100cm(尤其在使用多个雾化器时，如在下文中所描述)并且优选大约为7cm至50cm并且尤其优选大约为8cm至25cm。侧壁能够是同样长的，并且包括大致正方形的底部区域和/或盖区域或具有不同的宽度，并且例如包括矩形的底部区域和/或盖区域。在不同长的侧壁中，底部区域和/或侧壁的其他优选水平的侧长或深度大约为4cm至80cm(尤其在使用多个雾化器时，如在下文中所描述)并且优选大约为5cm至40cm并且尤其优选大约为6cm至20cm。在侧壁的竖直长度(高度)与水平的侧长(宽度；深度)之间的比大约为1/1至2/1和/或更优选大约为4/3至1.5/1。
此外，能够尤其优选的是：在底部区域的面积与侧壁的竖直伸展(分别以cm2或cm测量)之间的商为3和12之间，优选在4和9之间，尤其优选在5和7.5之间(在此无单位地举出)。
同样地，在底部区域的面积与气溶胶化设备的进入口距底部区域的间距(分别以cm2或cm测量)之间的商为3和12之间，尤其优选在4和9之间，更尤其优选在5和7.5之间(在此无单位地举出)。
这种尺寸设计优选允许有利的气溶胶云雾形成以及试样的有效的、均匀的且快速的润湿。
对于从云雾的自身运动中在整个的暴露腔室中形成均匀分布的烟雾而言有利的是：初始的云雾(在暴露的前几秒之内形成的云雾，即尤其在云雾形成的前10秒之内、优选在前5秒之内并且尤其优选在前3秒之内)作为紧凑的形成物碰撞到底部区域上，以便具有足够的冲量，以形成均匀的在整个底部区域上扩散的漩涡。这优选取决于：气溶胶化设备的进入口定位在不大于在底部区域之上大约50cm，优选不大于30cm，尤其优选不大于20cm处。
尤其优选且有利的是：在相对置的侧壁之间的间距调整为，使得漩涡均匀地填充由此限定的底部区域的整个面。这将暴露腔室的优选最大水平伸展优选限制到最大为初始云雾在到暴露腔室中的进入点处的直径的大约10倍。云雾的该初始的直径例如能够大约为2cm。
根据一个优选的实施方式，盖区域的几何形状基本上对应于底部区域并且与其竖直地——沿重力方向在其之上——设置。优选地，盖区域基本上沿着由侧壁的(上)端部展开的虚拟的平面延伸或在所述平面附近延伸和/或由侧壁向外限界。相应地，底部区域基本上沿着由侧壁的(下)端部展开的虚拟的平面延伸或在所述平面附近延伸和/或由侧壁向外限界。
此外优选的是，底部区域和/或盖区域是基本上水平的。这优选不仅有利地作用于结构和制造的简单性而且也有利地作用于设备的在上文和下文中描述的功能。
当如所描述那样优选对底部和/或盖区域侧向限界的侧壁优选基本上垂直地设置时，所述侧壁替选地优选基本上棱锥形地和/或锥形地以向下开放或以扩展的方式构成。
设备的在此讨论的尺寸设计和参数优选构成为且优选彼此协调为，使得保持和/或实现所描述的功能。例如有利的是，气溶胶化设备产生气溶胶，使得所述气溶胶形成云雾。所述由气溶胶化设备形成的气溶胶云雾优选能够基本上自由下落，尤其云雾的从中产生的强烈的自身运动在碰撞到底部区域时引起形成强烈地表示出的漩涡。对此有利的是，气溶胶化设备、云雾和/或设备构成为，使得云雾(垂直于云雾的下落方向)的横截面明显小于腔室在相应的高度上的净宽，尤其使得暴露腔室的横截面至少在腔室的上半部中比云雾在相应高度上的横截面积的2倍还大，优选比2.5倍还大，尤其优选比3倍还大。
盖区域除了侧壁的相应的端部部段以外能够仅构成为开口或留空部。然而尤其优选的是，盖区域具有盖壁。这能够将由竖直的侧壁与周围环境隔开的且也称作暴露腔室的区域进一步从周围环境屏蔽。
盖壁能够可取下地构成或可取下地设置在侧壁上。替选地，所述盖壁能够与侧壁整体地构成。尤其优选地，盖壁也能够具有留空部或开口或者具有构成为能取下或构成用于打开的区域。盖壁的所述开口或所述能取下的区域尤其优选地构成或尺寸设计为，使得气溶胶化设备能够将气溶胶穿过所述开口或区域竖直地向下沿朝底部区域方向引入到暴露腔室中。对此，气溶胶化设备能够刚好在盖区域的高度上竖直地刚好设置在盖区域之上或竖直地刚好设置在盖区域之下。在此，气溶胶化设备的位置优选由通过其气溶胶排出口，优选由气溶胶产生的、例如振动膜的位置确定。气溶胶化设备的定位能够引起特别适合的且有利的云雾形成。
此外尤其优选的是，侧壁是至少部分透明的。例如，侧壁能够具有玻璃和/或塑料，例如透明的聚碳酸酯，优选Makrolon或由其构成。后者尤其是有利的，因为其能容易地例如用酒精消毒。此外，对于用户能够可行的是，观察在设备之内进行的现象。尤其，用户能够由此移位以观察，云雾和漩涡形成和/或润湿在何种程度下结束或这进行到何种程度。这优选用于质量控制和过程的优化。
此外，设备由此能够相对轻(重量小)地构成——设备例如能够构成为，使得其总重量(例如没有定位设备)不大于5千克、优选不大于一千克，例如大约为800克(在此定位设备优选不包括附加的、重量关键的特征、例如加热装置)。通过轻的设计方案且更通过上文所描述的适合的尺寸设计，这种设备尤其也能够用于在消毒台或消毒腔室中应用。
优选地，盖壁具有侧壁也具有的材料中的至少一种材料。这例如能够在制造方面特别简单地实现。这还引起设备的统一的外观。
优选地，设备和尤其其部件，例如侧壁向外空气密封地或气体密封地构成。这种设备也特别好地适合于毒理学实验或毒理学的物质的研究。尤其，在这种设计方案中也能够将部件(例如侧壁)相对于彼此相应地以空气密封或气体密封的方式，例如通过应用密封材料来密封。
气溶胶化设备优选构成为雾化器。但是，气溶胶化设备也还能够具有多个雾化器，所述雾化器适当地朝向彼此地设置。在此，雾化器优选能够彼此靠近地或紧密地设置，尤其使得由雾化器产生的相应的气溶胶云雾已经在产生之后不久融合成大的云雾。替选地和/或附加地，气溶胶化设备的雾化器优选能够相对于彼此远离地设置，使得每个雾化器产生单独的云雾，其中各个气溶胶云雾在下降和产生涡流之后才融合成允许均匀的小滴沉积的烟雾。在此，雾化器的尤其空间上的设置是重要的，其又能够与腔室的几何形状、雾化器的液体排放速率和初始的云雾的有效的横截面(直径)相关。
优选的振动膜雾化器例如能够具有优选平行于水平线定向的膜。这样构成的气溶胶化设备尤其能够如上文所描述地确保适合的云雾形成。
尤其，气溶胶化设备优选进行匹配，以产生或释放具有在大约1μm和15μm之间，优选在大约2μm和10μm之间并且尤其优选在大约3μm和7μm之间的平均大小的气溶胶颗粒。这也优选进一步正面地影响适当的云雾形成和烟雾的沉淀时间。直接在初始的云雾靠近底部区域时压紧成大的滴。因为初始的云雾不均匀地在底部区域上分布，这可能造成底部区域的不均匀的润湿。对于小的滴不具有足以有效地沉淀到底板上的质量，这会延长沉淀时间进而延长暴露的时间并且降低沉积效率。
优选地，气溶胶化设备，尤其在竖直的俯视图中，居中地设置在底部区域或定位设备之上。在此，底部区域或定位设备的中点在竖直的俯视图中优选大致与气溶胶化设备的中点重合。如果气溶胶化设备包括多个雾化器，那么所述雾化器在此优选基本上与底部区域的或定位设备的中点对称地设置。这尤其能够有助于云雾形成对称地且均匀地进行进而试样特别均匀地用物质润湿。
根据另一优选的实施方式，设备具有光源。对此所述光源优选匹配或设置为，为用户显示：云雾在暴露腔室中是否已经完全地下降。例如，光源能够是激光源，例如“激光笔”。光源优选设置为，使得将限定的光束发射到腔室中。优选地，产生具有小于1cm直径的射束。优选地，设置成使得发射的激光束基本上垂直于用户的观察方向伸展。由此，一方面能够保护用户免受激光辐射。另一方面，当激光束——例如在云雾中或在烟雾中的精细的颗粒上——被散射时，用户才将察觉到激光束本身。因此，通过这种光源提供简单的且可靠的可行性以观察：云雾或烟雾是否还存在或者气溶胶是否已经下降到试样上。换言之，这种光束是对于设备的操作者(其例如从“前方”向腔室内观察)不可见的，除非腔室包含足够紧密的云雾或足够紧密的烟雾，在其小滴上光沿所有方向，即也向前散射。一旦光束不再可见，云雾就完全地下降到底部区域上并且试样的润湿能够视为结束。优选地这种光源设置在侧壁上，使得射束垂直地穿过侧壁伸展，尤其优选地设置在侧壁的水平定心的位置中。竖直地尤其优选的是，光源竖直地在定位设备之上以在大约5cm和8cm之间的间距设置。总的来说，由此能够提供简单的且用户友好的、与纯视觉上的控制相比有利的控制：云雾在腔室中是否已经完全地下降到底部区域上进而润湿过程结束。
还优选的是，设备还具有控制腔室，所述控制腔室例如由至少一个壁与暴露腔室分开，使得由气溶胶化设备产生的气溶胶不到达控制腔室中。由此，除了由气溶胶润湿的试样之外也能够设有不经受这种润湿、但是在其他方面暴漏于相同的影响的试样。这种试样能够用于比较目的或作为尤其用于生物学试样的检查，以便确保生物学试样的操作本身不具有对试样具有(无意的)生物学作用。
根据另一方面，本发明也涉及一种用于用气溶胶润湿至少一个试样的方法。尤其，所述方法借助于上文所描述的设备执行。所述方法优选还包括结合设备的上述讨论所描述的步骤或功能。
方法优选包括下述步骤：提供至少一个试样；在至少一个试样之上，优选垂直地在至少一个试样之上产生且提供气溶胶云雾；以及使气溶胶云雾沿朝试样的方向下降。
优选地，云雾在接近底部区域时形成至少一个漩涡并且转换为烟雾。然后，所述烟雾沿朝试样的方向下降。
在此，气溶胶颗粒通过无空气流的气溶胶化设备以一定的排出速度(或初始速度)优选沿朝试样或定位设备的方向释放。
气溶胶云雾优选由于重力并且由于云雾从雾化器中的排出速度而下降。因此，云雾优选自由下落。紧接着，云雾优选在底部区域中转向，例如在试样和/或定位设备处转向。转向优选均匀地侧向地在所有方向上进行并且然后云雾向上通过在侧壁上的转向进行方向变化。由此优选产生均匀的漩涡或涡流，所述漩涡或涡流尤其在暴露腔室下部中尤其引起气溶胶云雾的均匀的分布进而引起气溶胶烟雾的形成。因此，尤其在雾化改进的情况下，设备逐渐地从下向上用烟雾填充。所述烟雾由于重力在下部或在底部附近是最紧密的。紧接着、尤其在雾化结束之后，烟雾下降到定位设备和设置在其上的至少一个试样上。试样与其在定位设备上设置的位置无关地均匀地被润湿。从雾化开始至尤其均匀的润湿结束的持续时间优选为小于12min，优选小于6min，尤其优选小于3min。
如开始时所描述那样，试样是培养细胞，优选上皮细胞，其优选在LFG上设置或培养。所述试样的设置尤其在标准微量滴定板上进行。但是同样地，也能够为其他的生物材料、例如组织、细菌或类似的物质。试样作为材料试样的实现也是可行的。
优选地，气溶胶进而云雾或烟雾具有制药学和/或毒理学活性的物质。
优选地，气溶胶具有液态物质，所述液态物质例如吸移到气溶胶化设备中。所生成的气溶胶云雾密度是优选的，尤其紧密(高液体含量)至使得适用云雾运动定律，其中上文所描述的参数优选适用于云雾特性。这尤其引起：云雾由于其出自雾化器中的排出速度和重力(即通过下落)而下降，在接近底部区域时形成漩涡，所述漩涡将云雾转变为烟雾，所述烟雾随后通过重力均匀地下降到底部区域和位于那的试样上。
对于本领域技术人员变得清楚的是，上文所描述的、结合根据本发明的设备详细描述的方面也在根据本发明的方法中实现。
替选地和/或附加地，本发明包括下述方面：
1.一种用于借助于气溶胶润湿至少一个试样的设备(2)，
其中所述设备(2)具有：
侧壁(4a，4b，4c，4d)；
通过侧壁(4a，4b，4c，4d)限界的底部区域(6)，其中底部区域(6)为了容纳用于定位试样的定位设备或为了与用于定位试样的定位设备(8)共同作用进行匹配，所述定位设备例如安置在凹进部(18)中；
盖区域(10)，所述盖区域竖直地与底部区域(6)相对置，并且所述盖区域由侧壁(4a，4b，4c，4d)限界，其中设备(2)形成暴露腔室(12)；
用于产生气溶胶(16)的气溶胶化设备(14)，所述气溶胶化设备设置在盖区域(10)附近，其中气溶胶化设备(14)设置在底部区域(6)之上，使得气溶胶化设备(14)在竖直的俯视图中至少部分地覆盖底部区域(6)。
2.一种用于借助于气溶胶润湿至少一个试样的设备(2)，
其中所述设备(2)具有：
侧壁(4a，4b，4c，4d)；
通过侧壁(4a，4b，4c，4d)限界的底部区域(6)，其中底部区域(6)为了容纳用于定位试样的定位设备或为了与用于定位试样的定位设备(8)共同作用进行匹配；
盖区域(10)，所述盖区域竖直地与底部区域(6)相对置，并且所述盖区域由侧壁(4a，4b，4c，4d)限界，其中设备(2)构成暴露腔室(12)；
用于产生气溶胶(16)的气溶胶化设备(14)，所述气溶胶化设备设置在盖区域(10)附近，其中设备(2)和/或气溶胶化设备(14)构成用于构成气溶胶云雾。
3.一种用于借助于气溶胶润湿至少一个试样的设备(2)，
其中所述设备(2)具有：
侧壁(4a，4b，4c，4d)；
通过侧壁(4a，4b，4c，4d)限界的底部区域(6)，其中底部区域(6)为了容纳用于定位试样的定位设备或为了与用于定位试样的定位设备(8)共同作用进行匹配，所述试样例如安置在凹进部(18)中；
盖区域(10)，所述盖区域竖直地与底部区域(6)相对置，并且所述盖区域由侧壁(4a，4b，4c，4d)限界，其中设备(2)构成暴露腔室(12)；
用于产生气溶胶(16)的气溶胶化设备(14)，所述气溶胶化设备设置在盖区域(10)附近，其中气溶胶化设备构成为无空气流的气溶胶化设备。
4.根据上述方面中的任一个所述的设备(2)，其中设备不具有气溶胶化设备而是构成为用于容纳这种气溶胶化设备或与其共同作用。
5.根据上述方面中的任一个所述的设备(2)，其中气溶胶化设备(14)设置在底部区域(6)之上，使得在竖直的俯视图中气溶胶化设备(14)至少部分地覆盖底部区域(6)。
6.根据上述方面中的任一个所述的设备(2)，
其中侧壁(4a，4b，4c，4d)是基本上竖直的，和/或
其中底部区域(6)基本上是水平的，和/或
其中底部区域(6)由侧壁(4a，4b，4c，4d)侧向地限界，和/或
其中盖区域(10)由侧壁(4a，4b，4c，4d)侧向地限界。
7.根据上述方面中的任一个所述的设备(2)，
其中对气溶胶化设备(14)进行匹配，以将气溶胶沿朝底部区域(6)的方向(R)释放。
8.根据上述方面中的任一个所述的设备(2)，
其中气溶胶化设备(14)在竖直的俯视图中设置在侧壁(4)之内或侧壁(4)之间并且优选具有距侧壁的适合的、优选至少3cm的最小间距。
9.根据上述方面中的任一个所述的设备(2)，
其中气溶胶具有液体和/或固体并且优选包括液态的和/或固态的悬浮小粒和气体。
10.根据上述方面中的任一个所述的设备(2)，
其中设备(2)和/或雾化设备(14)形成用于形成云雾。
11.根据上述方面中的任一个所述的设备(2)，
其中设备构建为，在没有外部的空气流的情况下并且尤其无空气流地运行。
12.根据上述方面中的任一个所述的设备(2)，
其中气溶胶化设备包括至少一个雾化器并且优选具有构成为无空气流的雾化器的雾化器并且优选具有振动膜雾化器并且优选是这种振动膜雾化器。
13.根据上述方面中的任一个所述的设备(2)，
其中气溶胶化设备(14)定向为，使得云雾的初始运动方向与垂直线围成小于30°的角并且优选基本上平行于垂直线地定向并且气溶胶化设备(14)优选具有穿孔的膜，所述膜与水平线围成小于30°的角并且所述膜优选基本上平行于水平线定向。
14.根据上述方面中的任一个所述的设备(2)，
其中在竖直的俯视图中气溶胶化设备大致居中地设置在底部区域或定位设备上。
15.根据上述方面中的任一个所述的设备(2)，
其中设备构成为，提供由雾化设备初始产生的云雾，使得在暴露开始时产生的云雾的平均下落速度大于1cm/s，优选大于3cm/s，尤其优选大于10cm/s，其中所述速度优选是云雾从气溶胶化设备中的排出速度。
16.根据上述方面中的任一个所述的设备(2)，
其中设备构成为，提供由气溶胶化设备产生的云雾，使得云雾能够不受阻挡地下落进而确保气溶胶到底部区域的快速的运输。
17.根据上述方面中的任一个所述的设备(2)，
其中暴露腔室的尺寸设计为，暴露腔室在腔室的上半部中的水平的横截面积比云雾的横截面积的2倍还大，优选比2.5倍还大，尤其优选比3倍还大。
18.根据上述方面中的任一个所述的设备(2)，所述设备具有用于定位试样的定位设备(8)。
19.根据上述方面中的任一个所述的设备(2)，
其中设备和/或定位设备构成为，优选将细胞并且尤其优选将上皮细胞作为试样例如在凹进部(18)中容纳或润湿。
20.根据上述方面中的任一个所述的设备(2)，
其中将设备和/或定位设备进行匹配，使得试样能够设置为空气液体边界层(LFG)。
21.根据上述方面中的任一个所述的设备(2)，
其中定位设备具有用于测量和/或调整温度的元件，例如电加热器或借助于水循环运行的调温设备；用于对试样供应、例如供应培养基的元件和/或用于测量沉着在一个或多个试样上的物质的重量的元件，例如一个或多个石英晶体微天平。
22.根据上述方面中的任一个所述的设备，其中气溶胶化设备、尤其其排出口竖直地设置在底部区域或定位设备之上5cm至50cm之间，优选大约7cm至30cm之间，尤其优选大约9cm至20cm之间并且尤其大约16cm处。
23.根据上述方面中的任一个所述的设备，其中气溶胶化设备、优选雾化器的振动膜竖直地在盖区域之上设置，优选设置在0cm和10cm之间，尤其优选在3cm和7cm之间并且尤其大约5cm处。
24.根据上述方面中的任一个所述的设备，其中气溶胶化设备竖直地在盖区域之下设置，优选设置在0cm和10cm之间，尤其优选在3cm和7cm之间并且尤其大约5cm处。
25.根据上述方面中的任一个所述的设备，其中侧壁是至少部分透明的。
26.根据上述方面中的任一个所述的设备，其中侧壁具有玻璃和/或塑料，例如聚碳酸酯，并且尤其优选地侧壁的至少一些区域具有这种材料或由这种材料构成。
27.根据上述方面中的任一个所述的设备，其中侧壁具有在8cm和53cm之间的，优选在10cm和33cm之间的，尤其优选在12cm和23cm之间并且尤其大约19cm的竖直扩展。
28.根据上述方面中的任一个所述的设备，其中底部区域具有在5cm和100cm之间的、优选在7cm和50cm之间的、尤其优选在8cm和25cm之间的第一水平侧长和在4cm和80cm之间的，优选在5cm和40cm之间的，尤其优选在6cm和20cm之间的第二水平侧长。
29.根据上述方面中的任一个所述的设备，其中底部区域刚好构成为用于容纳定位设备，所述定位设备包括：一个、两个、三个或四个微量滴定板。
30.根据上述方面中的任一个所述的设备，其中设备构成用于均匀地润湿多个、优选6、12、24、48、96、384或1536个试样，或2×(6、12、24、48、96、384或1536)或3×(6、12、24、48、96、384或1536)或4×(6、12、24、48、96、384或1536)个试样。
31.根据上述方面中的任一个所述的设备，其中盖区域和/或设备在盖区域中具有盖壁，所述盖壁优选基本上水平地延伸。
32.根据上述方面中的任一个所述的设备，其中盖壁可取下地设置在竖直的侧壁上或与其连接，和/或具有开口或留空部和/或具有构成为用于被打开的区域。
33.根据上述方面中的任一个所述的设备，其中可取下的区域或开口构成或尺寸设计为，使得设备的内壁能够被清洁并且试样能够安置在底部区域上。
34.根据方面32或33所述的设备，其中另一可取下的区域或开口基本上居中地设置在盖区域中。
35.根据上述方面中的任一个所述的设备，其中另一可取下的区域或开口构成或尺寸设计为，使得气溶胶化设备由此能够将气溶胶导入暴露腔室中。
36.根据上述方面中的任一个所述的设备，其中盖壁具有侧壁所具有的材料中的至少一种材料。
37.根据上述方面中的任一个所述的设备，其中气溶胶化设备、尤其其排出口距试样并且优选距由生物试样代表的空气液体边界层的竖直间距为5cm和50cm之间、优选在7cm和30cm之间并且尤其优选在9cm和20cm之间、尤其大约为16cm。
38.根据上述方面中的任一个所述的设备，其中设备具有刚好一个雾化器。
39.根据上述方面中的任一个所述的设备，其中设备具有多个雾化器。
40.根据上述方面中的任一个所述的设备，其中将气溶胶化设备进行匹配，以产生和/或释放具有在大约1μm和15μm之间，优选在大约2μm和10μm之间并且尤其优选在大约3μm和7μm之间的平均的空气动力学直径的气溶胶颗粒。
41.根据上述方面中的任一个所述的设备，并且附加地具有激光源的设备，其构成并且定位为，用于基本上平行于水平线并且垂直于操作员的观察方向穿过侧壁发射激光束，使得当云雾或烟雾位于暴露腔室中时，激光束刚好是对于用户可见的。
42.根据上述方面中的任一个所述的设备，其中设备还具有控制腔室，所述控制腔室优选由至少一个壁与暴露腔室分离，使得由气溶胶化设备产生的气溶胶不到达控制腔室中。
43.一种用于借助于气溶胶、尤其借助于根据上述方面中的任一个所述的设备润湿至少一个试样的方法，其中方法具有下述步骤：
提供至少一个试样；
在至少一个试样之上、优选垂直地在至少一个试样之上在竖直的俯视图中在至少部分地覆盖底部区域(6)的位置上产生气溶胶云雾(16)；以及
使气溶胶云雾沿朝所述试样的方向(R)下降。
44.一种用于借助于气溶胶、尤其借助于根据上述方面中的任一个所述的设备润湿至少一个试样的方法，其中方法具有下述步骤：
提供至少一个试样；
产生气溶胶云雾(16)；以及
使气溶胶云雾沿朝所述试样的方向(R)下降。
45.一种用于借助于气溶胶、尤其借助于根据上述方面中的任一个所述的设备润湿至少一个试样的方法，其中方法具有下述步骤：
提供至少一个试样；
借助于无空气流的雾化器产生气溶胶(16)；以及
使气溶胶沿朝所述试样的方向(R)下降。
46.根据方面44至46中任一个所述的方法，还具有将云雾转变为烟雾的漩涡成形的步骤，在底部区域的竖直的俯视图中所述烟雾均匀地填充暴露腔室。
47.根据方面44至47中任一个所述的方法，还具有由于重力使烟雾下降的步骤。
48.根据方面45至48中任一个所述的方法，其中包括产生气溶胶产生气溶胶云雾的步骤。(产生气溶胶云雾的气溶胶的产生)
49.根据方面44至49中任一个所述的方法，其中包括竖直地在至少一个试样之上在竖直的俯视图中至少部分地覆盖底部区域(6)的位置处产生气溶胶云雾的步骤或产生气溶胶(16)的步骤。
50.根据方面44至50中任一个所述的方法，还具有在空间上均匀地润湿至少一个试样的步骤。
51.根据方面44至51中任一个所述的方法，还具有在至少一个试样之上产生气溶胶(16)的步骤。
52.根据方面44至52中任一个所述的方法，还具有在气溶胶云雾中优选通过使云雾碰撞到试样和/或提供试样的定位设备(8)上的方式来形成涡流。
53.根据方法44至53中任一个所述的方法，还具有形成烟雾且由于重力使烟雾下降到至少一个试样上的步骤。
54.根据方面51至54中任一个所述的方法，其中步骤均匀的润湿意味着：在将定位设备用于多于一个、最大5cm2大的试样时，试样借助近似相同质量的物质占据试样，其中平均值附近的质量的可变性，尤其95％的置信水平的质量的可变性为小于40％，优选小于30％，尤其优选小于20％并且更尤其优选小于10％。
55.根据方面51至55中任一个所述的方法，还具有在定位设备上、优选在LFG上提供试样的步骤。
56.根据方面44至56中任一个所述的方法，并且还具有下述步骤，所述步骤为提供气溶胶设备(14)、优选无空气流的雾化装置以产生气溶胶(16)。
57.根据方面44至57中任一个所述的方法，其中气溶胶具有药物活性物质或有毒物质，例如水溶的无机的和/或有机的物质、肽和/或蛋白质。
58.根据方面44至58中任一个所述的方法，其中气溶胶具有由无机的和/或有机的物质、例如碳黑颗粒、金属和金属氧化物颗粒、碳纳米管、脂质体、和/或明胶颗粒构成的悬浮小颗和/或天然存在的或特意产生的纳米颗粒。
59.根据方面44至59中任一个所述的方法，其中在小于12min，优选小于6min，尤其优选小于3min内实现均匀地润湿试样。
60.一种根据方面1至42中任一个所述的设备的应用，以用于执行根据方面44至59中任一个所述的方法。
方法步骤优选地、但是不必需以所描述的顺序进行。
本发明，也就是说根据本发明的设备和根据本发明的方法能够实现用气溶胶、尤其液态气溶胶、还尤其用具有制药学的物质的液态气溶胶快速地、有效地且均匀地润湿或占据试样、优选在空气液体边界层(LFG)上的细胞。通过如所描述地，借助于例如云雾对流、尤其在不产生或利用到设备中的或出自设备中的外部的空气流动的情况下或在没有惯性压紧或喷洒的情况下运输气溶胶中的物质，能够避免现有技术的缺点并且实现优点。因此，在本发明中，能够在没有大的工程耗费的情况下实现100％附近的近似恒定的相对空气湿度，这例如能够引起用于细胞的良好的培养条件、小滴的强烈减慢的或完全被阻止的汽化和(在底部区域上70和95％之间的)大的小滴沉积效率。这尤其能够实现：其中在云雾中的水含量高至，使得低百分比的液体量(<5％)的汽化已经引起饱和的条件。这尤其能够实现，在本发明中弃用耗费的、昂贵的且易受故障影响的液体控制系统。本发明的另一优点在于，不需要气溶胶的主动的均匀化。在已知的系统中，这种气溶胶必须例如主动地通过例如由通风机进行的混合实现。这在此不是必需的，因为均质的且均匀的分布能够利用云雾物理效应来实现。
此外，例如优选小于十二分钟并且并且直至小于三分钟的快速的沉积持续时间引起：试样不必长时间地在暴露腔室中停留。这尤其能够在生物系统、例如细胞中是特别有利的，因为所述细胞非常敏感地对在其周围环境中的变化作出反应。所述高的敏感度尤其在较长的暴露时间中是利用系统的静热控制的原因。本发明尤其在明显改进的可操作性的同时，在物质的均匀分布、效率和剂量分配准确性方面超过已知的系统。
还优选的是，设备能够以消毒的方式运行。例如，能容易触及的结构方式和少量的结构部件以及酒精持续性的材料的应用允许对所有的暴露气溶胶和细胞的表面进行简单的消毒。此外，设备是足够紧凑的，使得其匹配于商用标准的消毒台。这是相对于大多数已知的系统的优点。
尤其或概括地能够确定：特别相对于至今为止的系统，本发明以有利的方式能够在到试样的物质运输相对高(大约每分钟每cm2试样0.5μl物质)的情况下实现具有非常短的暴露时间(小于3-12min代替在现有技术中的多天、或多个小时和至少30min)的无空气流的系统、即尤其在没有空气入流和出流的情况下，这允许高的试样生产率。对用于在培养箱等之外的细胞操作仅需要进行少量或如果有的话，进行例如关于CO2供应、温度控制的干预。在沉淀的气溶胶在试样上的高度均匀分布的同时，也达到不寻常高的沉积效率(高于70％，优选大约75-95％并且更优选近似100％的气溶胶到达包含具有试样的试样设备的底部区域)，所述沉积效率在重复的应用中具有带有25％，优选20％并且尤其优选10％的平均剂量(95％置信水平)的偏差的高度可复现性。在6孔(Well)的微量滴定板的6个插入式细胞培养小室中的剂量在平均值(95％置信水平)附近的变化性小于40％，优选小于30％并且尤其优选小于20％。用于继续培养或重复暴露的完全消毒的工作也是可行的。此外，系统能够模块化地设置，并且在需要时简单地以其他部件进行补充，例如以加热设备、(石英晶体)微天平、激光束装置等。对于生物试样的特别好的可应用性尤其通过短的暴露时间和因轻柔型的气溶胶沉积(慢速的“云雾沉积”)而引起的小的压力来实现。
附图说明
现在，根据示例的实施方式参照附图描述本发明。附图示出：
图1示出用于用气溶胶润湿至少一个试样的设备的第一实施方式；
图2示出用于用气溶胶润湿具有最多六个试样的定位设备的设备的另一实施方式；
图3a-3c示出借助于用于用气溶胶润湿具有最多六个试样的定位设备的设备进行的方法的步骤；以及
图4示出蛋白酶抑制剂硼替佐米对人的、非极化的、在LFG上的肺部的细胞系(A549)的与剂量相关的抗炎症的作用，所述LFG用肿瘤坏死因子α(TNFα)炎性地刺激。
具体实施方式
在下文中，示例地描述优选的设备和优选的方法。图1示出用于用物质润湿至少一个试样的设备2的第一实施方式。设备2基本上具有竖直的侧壁4a、4b、4c和4d。在示出的实施方式中，所述基本上竖直的侧壁4a、4b、4c和4d相对于彼此基本上构成直角。尽管这是优选的，但这不是必需的。替选可行的是，设备2具有不同数量的基本上竖直的侧壁4a、4b、4c和4d。因此例如可考虑的是，仅设有三个侧壁，其分别相对于彼此构成大约60°的角。同样，能够设有多于四个侧壁，例如5、6个等。同样可考虑的是，设有仅一个连续的壁，例如柱形的壁。在竖直的侧壁4a、4b、4c和4d之间的角能够是不同的。最后优选的能够是，侧壁基本上不是竖直的并且例如优选形成向上逐渐变细的截棱锥或截锥。
此外，设备2具有基本上水平的底部区域或底部结构6，所述底部区域或底部结构提供用于定位至少一个试样的位置。所述底部区域或底部结构优选由侧壁4a、4b、4c和4d或其下端部限界。底部区域或底部结构6是能功能化的底板。在一个实施方式中，如在图1中示出，所述底部区域除了侧壁4a、4b、4c和4d的下部区域以外不具有材料或物质——即整个底部区域6能够实现为留空的区域或构成为由侧壁限定的并且尤其侧向地限界的开口。替选地，底部区域能够包括未示出的底板或其他元件。
设备2还包括盖区域10。所述盖区域10在此竖直地与底部区域相对置。盖区域10优选也由侧壁4a、4b、4c和4d限界。同样与底部区域6那样，盖区域10除了侧壁4a、4b、4c和4d的上部区域以外，也能够不具有物质或不具有材料。因此，换言之，盖区域10能够构成为留空的区域或构成为由侧壁限定的且尤其侧向地限界的开口。优选的是，盖区域10不完全构成为留空的区域。因此，盖区域10也能够具有例如盖的材料。然而在这种情况下，盖区域10设有优选设置在盖区域10中间的留空部或开口，以便连接雾化单元。所述开口或所述留空部还能够设计为是能封闭的。
通过基本上竖直的侧壁4a、4b、4c和4d以及通过底部区域6和盖区域10，将形成暴露腔室12的空间区域隔开。所述区域能够具有基本上正方形的或矩形的底面。其他形状能够是优选的。此外，示出的实施方式具有气溶胶化设备并且在此具有用于产生物质-气体混合物的雾化设备14。所述气溶胶化设备14设置在盖区域10附近。换言之，气溶胶化设备14距底部区域6大致具有与距盖区域10相同的间距。
雾化装置14进行匹配，以将气溶胶沿朝底部区域6方向释放，如在下文中进一步描述。此外，气溶胶化设备14设置在底部区域6之上，更确切地说使得气溶胶化设备14将底部区域6在竖直的俯视图中至少部分地覆盖并且优选居中于此地设置。
底部区域6为了容纳板状的用于定位试样的定位设备8进行匹配。这例如能够通过底部区域6的适合的设计方案和尺寸设计来实现——在图2中示出一个优选的实施方式，所述实施方式也示出用于最多六个试样的板状的定位设备8，所述试样设置在凹部或凹进部18中。所述凹进部18能够容纳试样和/或用于试样的保持件。在此，设备或其底部区域6倒扣在定位设备上或安置到定位设备上。替选地，底部区域具有优选可取下的底部，在所述底部上能够设置有定位设备或所述底部构成为定位设备。
气溶胶具有固态的和/或液态的、优选液态的气溶胶颗粒。更尤其优选的还有，气溶胶具有制药学的或有毒的物质。
典型地，气溶胶化设备、尤其其到暴露腔室中的排出口竖直地距定位设备和尤其试样远离距离D(图2)。所述距离D例如能够大约在5cm和50cm之间，优选大约在7cm和30cm之间，尤其优选大约在9cm和20cm之间。
与此相协调地，竖直的侧壁4a、4b、4c和4d典型地具有大致在8cm和53cm之间，尤其优选大致在10cm和33cm之间，并且尤其在12cm和23cm之间的竖直伸展L(图1)。
侧壁4a、4b、4c和4d的水平伸展H1和H2进而还有用于定位设备8的定位的底部区域6的侧长能够构成为，使得第一水平侧长H1在5cm和100cm之间的，优选在7cm和50cm之间的，尤其优选在8cm和25cm之间的范围中并且第二水平侧长H2在4cm和80cm之间，优选在5cm和40cm之间，并且尤其优选在6cm和20cm之间。
典型地，尺寸确定设计为，使得底部区域6构成为用于容纳一个、两个、三个或四个微量滴定板。因此，定位设备8，如在图2中示出，尤其能够具有一个、两个、三个或四个微量滴定板并且尤其由一个、两个、三个或四个微量滴定板构成。尤其优选的是，设备2和尤其基本上竖直的侧壁4a、4b、4c和4d的间距构成为，使得刚好全部数量的这种标准微量滴定板能够齐平地设置在侧壁4a、4b、4c和4d之内。
此外，设备2和尤其尺寸设计和要使用的定位设备8能够构成为，使得其优选如已经描述的那样，适合于润湿多个试样。在图2中示出这种设计方案，其中设备构成为用于润湿最多6个试样。
尤其优选的是，试样具有细胞并且优选上皮细胞——因此设备2尤其优选地适合于润湿所述细胞或上皮细胞。此外，尤其优选的是，定位设备8进行匹配，使得试样，例如细胞并且优选上皮细胞形成空气液体边界层(LFG)。优选地，定位设备具有凹陷部，在所述凹陷部中借助于用于LFG培养的插件、例如插入式细胞培养小室设置有细胞试样。
根据示图，气溶胶化设备14设置在盖区域10附近。因此，换言之，气溶胶化设备14大致距底部部段6或距定位设备8具有与距盖区域10相同的间距。
在此，气溶胶化设备14例如能够刚好在盖区域10之上或也刚好在盖区域10之下设置，例如设置在其之上或之下0cm和10cm之间的，优选3cm和7cm之间的、并且尤其大约5cm的间距。
尤其优选的是，设备2具有刚好一个气溶胶化设备14。当然，本发明同样也能够借助于多于一个气溶胶化设备14，例如借助于2、3、4或5个气溶胶化设备14来实现(未示出)。
尤其优选的是，气溶胶化设备14具有振动膜雾化器并且优选是这种振动膜雾化器。典型地，气溶胶化设备14具有穿孔的(振动)膜，其至少基本上平行于水平线定向。典型地，气溶胶化设备14进行匹配，以产生或释放具有1μm和15μm之间的，优选在2μm和10μm之间的，尤其优选在3μm和7μm之间的平均大小的气溶胶颗粒。
此外优选的是，气溶胶化设备14尤其在俯视图中大致居中地设置在底部区域6或定位设备8上。
尤其，允许气溶胶化设备14在盖区域10附近或其区域中定位，使得气溶胶16能够在没有附加的空气流的情况下释放并且能够导入暴露腔室中。换言之，允许气溶胶化设备14的准确的设置，即使得气溶胶化设备14在竖直的俯视图中至少部分地覆盖底部区域6或板状的定位设备8，使得气溶胶16能够以足够大的速度离开气溶胶化设备14，以将云雾快速地且连续地运输到底部区域附近，但是速度不高至，使得气溶胶直接在第一次接近底部区域时压紧在那。尤其，释放的液体颗粒能够以在大约5cm至1000cm/s之间，优选在大约10至500cm/s之间，尤其优选在30和130cm/s之间的平均速度离开气溶胶化设备14。尤其优选的是，释放的气溶胶颗粒在离开气溶胶化设备14之后仅还经受惯性和重力的作用下，即没有其他的外力作用到云雾上。优选地，如开头时描述，气溶胶颗粒在离开之后形成气溶胶云雾。附加的空气流优选不是必需的。
设备优选由三个部分构成(图1或2)。如上文所描述，即(标准)微量滴定板作为培养试样(细胞)的定位设备；用于产生气溶胶云雾优选小滴云雾的振动膜雾化器；和暴露腔室。
优选地，正方形的暴露腔室在平面图中布设为，使得刚好一个标准微量滴定板匹配于其中(12.8cm×8.6cm)。腔室的高度大致为16.0cm并且在其顶处在中央安装有商业可得的振动膜雾化器(在腔室顶之上的高度在此优选大约5cm)，所述振动膜雾化器借助于振动的穿孔的膜将液体直接转换为紧密的气溶胶云雾或小滴云雾。雾化器向下定向，使得云雾直接在标准微量滴定板之上形成。腔室由透明的聚碳酸酯(Makrolon)构成，其能够容易地用酒精消毒。整个系统是非常紧凑的，具有大约0.8kg的总重量。
在下文中，参照图3a-3c也示例地示出用于尤其借助于如上文所描述的设备2用气溶胶润湿至少一个试样的方法。
方法、尤其在LFG中的上皮细胞的细胞暴露，如所示出那样，能够分为三个阶段，即(1)优选通过雾化液体产生气溶胶云雾并且使所产生的云雾“自由下落”；(2)构成烟雾并且将云雾在暴露腔室中通过形成漩涡来均匀化(相同分布)；以及(3)使气溶胶烟雾下降到细胞上。在此，图3a对应于阶段(1)，图3b对应于阶段(2)并且图3c配属于阶段(3)。
根据阶段1，首先例如通过吸移(典型地大约200μl)为气溶胶化设备14输送例如制药学的或有毒的物质。气溶胶化设备被激活并且产生气溶胶云雾，优选小滴云雾。云雾能够具有初始速度并且尤其紧密至，使得适用云雾运动定律，这尤其引起云雾的快速的“自由”下落(重力)进而引起活性物质或物质到细胞的快速的对流运输。
在阶段2中，到达底部，云雾均匀地在所有方向上侧向地转向A，由此形成对称的漩涡W，所述漩涡引起云雾水平均匀的分布进而在腔室的下部中构成(小滴)烟雾N。在其他的雾化活动中，烟雾逐渐地从下向上填充腔室，其中烟雾由于重力总是在底部附近是最紧密的。
最后，在第3阶段中，在雾化结束之后，烟雾如由箭头S在图3c中表明的那样由于重力在大约3min和更短时间内下降到位于底部处的试样上，所述试样优选在标准微量滴定板中作为其中培养的LFG细胞存在，所述LFG细胞由此均匀地被润湿。在形成这种烟雾N时，靠近底部区域6或靠近定位设备8的颗粒浓度通常高于更远离底部区域或定位设备的颗粒浓度——这在图3c中通过增加暗度的阴影表明。
由此能够实现细胞在空气液体边界面(LFG)上的尤其快速的、高效率的且水平均匀的分配。设备的操作丝毫不要求关于气溶胶或云雾物理的专业知识，是易于操作和清洁的以及不太易受故障和干扰影响。
此外，如上文、尤其结合图1和2所描述，其他元件也显然能够使用在现在所描述的方法中。此外，优选借助于所描述的设备2执行方法。
通常，云雾的大小和密度以及竖直的侧壁4a、4b、4c和4d的、底部区域6的或定位设备8的精确的尺寸设计、以及气溶胶化设备14与定位设备8的间距，侧壁4a、4b、4c和4d的竖直伸展L参数优选有助于：确保或改进快速地且均匀地用物质润湿试样。
根据本发明的设备或根据本发明的方法尤其允许在平坦(和结构化)的表面上简单且可靠地产生优选大约15-100μm薄的液体膜。由此，所述方法或设备潜在地不仅能应用于LFG细胞培养，而且普遍地也能应用于在水平的表面上产生微米薄的均匀的层。
在此尤其有利的是，例如在没有附加的手段、例如产生电场或附加的空气流或混合系统的情况下，自身活性地或固有的润湿均匀化能够是够用的。借助于该方法，尤其实现气溶胶颗粒在细胞上均匀的分布。这尤其通过利用云雾物理的效应来实现，通过关于下述参数的最优的设计促进所述云雾物理的效应：(1)暴露腔室的几何设计；(2)雾化器的定位(3)雾化器每时间单位的物质或液体输出(output rate输出速率)以及(4)由雾化器产生的气溶胶云雾的适合的直径和适合的初始速度。示例的试验的结果
借助于设备2、尤其借助于如上文所描述的这种设备执行的实验得出下述特征变量：
在应用设备2时，得到大于0.8或大于80％的高的沉积系数。换言之，大于80％的所使用的液体或气溶胶(必要时借助于定位设备8)沉淀到底板上。这已经借助于将作为用于药物活性物质的代替物的荧光溶液的雾化来确定。这已经从用于具有各大约4.5cm2的面积的至少6个、在底板之上的至少6个不同的部位处分布的试样的数据推断出，并且换算为底板的整个面积(125cm2)。
此外，所应用的总剂量是极其可复现的。在200μl的荧光溶液的重复的雾化时，已经测量出平均沉积到六个试样上的总剂量的最大大约+/-10％(95％的置信水平)的偏差。
此外，活性物质在微量滴定板的不同孔(具有6孔插入式细胞培养小室)上的均匀的分布。在各个孔中的剂量与在所有孔中的平均剂量的偏差尤其小于+/-20％(95％的置信水平)。
此外，测量0.5μl/cm2/min之内的活性物质沉淀速率——在此其为每时间单位每细胞覆盖的面积单位的活性物质(物质)的体积。此外，在使用根据本发明的设备和根据本发明的方法时，可确定在暴露期间没有对生物试样由于操作产生负面效应。尤其，在使用根据本发明的设备时加载有(无毒性的)生理盐水溶液的人肺部的细胞系(A549)的细胞不显示出生存能力(WST-1)的降低或坏死(LDH)的开始。这是对于使用借助于生物试样的方法的优点。
此外示出的是，A549细胞在设备2中不仅是能生存的，而且也能够用于系统地研究新的活性物质的活性(Drug Screening药物筛选)。如果使用非极化的肺部细胞系(在此：A549)，即在空气侧上与在液体侧上相比无不同地组织的细胞，那么必须预期的是，(在设备2中)在LFG上的细胞的生物学的相应刚好与如在液体培养条件下一样，其中活性物质吸移到介质中。如果相反地使用极化的肺部上皮细胞(例如原细胞)，那么要考虑到在生物学的相应中的明显的不同。在用肿瘤坏死因子α(TNFα)刺激A549细胞之后，白细胞介素8(IL-8)作为炎症的标记相对于基准值(未刺激的细胞)大约7倍地被诱导(在图4中对应于值1)。炎性的作用能够通过应用抗炎症的活性物质(在此硼替佐米；蛋白酶体抑制剂)与剂量相关地降低直至1/2。在此指出：在将气溶胶化形式的活性物质借助于设备2施用之后，剂量作用曲线与通过将活性物质直接吸移到细胞上所建立的基准曲线相同。这示例地示出，借助设备2能够将气溶胶化的活性物质剂量准确地且无生物活性损耗(例如通过在雾化时的剪应力)施加到在LFG处的人肺部细胞上。由此，设备2适合于对物质关于其作为气溶胶化形式的活性物质的潜力方面进行系统地筛选。
图4示出蛋白酶体抑制剂硼替佐米对在LFG处的人的、非极化的肺部细胞系(A549)的剂量相关的抗炎症的作用，所述LFG用肿瘤坏死因子α(TNFα)炎性地刺激。在此，借助于设备2建立的剂量作用曲线(红色，ALI)与通过将活性物质直接吸移到液体培养细胞上所测量的基准曲线(蓝色，SUB)没有不同之处。由此，将设备2作为用于气溶胶化的、液态的活性物质的量化的活性物质筛选的工具被确认为可靠的。
当在上文中结合表述例如“大致、大约、附近、基本上、通常、至少、最少”等提出表述、特征、数值或范围时，本发明同样包括准确的或精确的这些表述、特征、数值或范围等(即“大致3”应同样包括“3”或“基本上径向”也应包括“径向”——并且反之亦然)。此外，表述“或”意味着“和/或”。

Claims (40)

1.一种用于借助于气溶胶润湿至少一个试样的设备(2)，
其中所述设备(2)具有：
侧壁(4a，4b，4c，4d)；
通过所述侧壁(4a，4b，4c，4d)限界的底部区域(6)，其中所述底部区域(6)为了容纳用于定位所述试样的定位设备或为了与用于定位所述试样的定位设备(8)共同作用而进行匹配；
盖区域(10)，所述盖区域竖直地与所述底部区域(6)相对置，并且所述盖区域由所述侧壁(4a，4b，4c，4d)限界，其中所述设备(2)构成暴露腔室(12)；
用于产生气溶胶(16)的气溶胶化设备(14)，所述气溶胶化设备设置在所述盖区域(10)附近，其中所述气溶胶化设备(14)设置在所述底部区域(6)之上，使得所述气溶胶化设备(14)在竖直的俯视图中至少部分地覆盖所述底部区域(6)；
其中所述设备(2)构建为在没有到所述设备(2)中或出自所述设备(2)的外部的空气流的情况下，使所述设备运行。
2.根据权利要求1所述的设备(2)，其中所述气溶胶化设备具有至少一个雾化器。
3.根据权利要求2所述的设备(2)，其中所述设备(2)构建为：在没有到所述设备(2)中或出自所述设备(2)的外部的空气流的情况下，并且无空气流地使所述设备运行，并且无空气流地运行所述雾化器。
4.根据权利要求1所述的设备(2)，
其中所述设备(2)构成为，用于形成云雾。
5.根据权利要求1所述的设备(2)，
其中所述气溶胶化设备(14)构成为，用于形成云雾。
6.根据权利要求4所述的设备(2)，
其中所述气溶胶化设备(14)构成为，用于形成云雾。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的设备(2)，
其中所述云雾具有包含气溶胶颗粒的空气体积的至少10-4％的气溶胶颗粒体积。
8.根据权利要求4至6中任一项所述的设备(2)，其中所述暴露腔室的尺寸确定为，使得所述暴露腔室的水平横截面在腔室的上半部中比初始产生的云雾的横截面积的2倍还大。
9.根据权利要求4所述的设备(2)，其中所述云雾是气溶胶云雾。
10.根据权利要求4至6中任一项所述的设备，其中所述气溶胶化设备(14)定向为，使得所述云雾的初始的运动方向与垂直线围成小于30°的角。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述气溶胶化设备(14)定向为，使得所述云雾的初始的运动方向平行于所述垂直线。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中在竖直的俯视图中所述气溶胶化设备居中地设置在所述底部区域或所述定位设备之上。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中所述设备构成为，使得获得由所述气溶胶化设备初始产生的云雾，从而使得在暴露开始时产生的所述云雾的平均下落速度大于1cm/s；和/或
其中所述设备构成为，获得由所述气溶胶化设备产生的云雾，使得所述云雾能够不受阻碍地下落进而确保所述气溶胶到所述底部区域的快速的运输。
14.根据权利要求13所述的设备，其中在暴露开始时产生的所述云雾的平均下落速度大于3cm/s。
15.根据权利要求13所述的设备，其中在暴露开始时产生的所述云雾的平均下落速度大于10cm/s。
16.根据权利要求13所述的设备，其中所述暴露腔室的尺寸确定为，使得所述暴露腔室在所述腔室的上半部中的水平的横截面积比初始产生的所述云雾的横截面积的2倍还大。
17.根据权利要求13所述的设备，其中所述暴露腔室的尺寸确定为，使得所述暴露腔室在所述腔室的上半部中的水平的横截面积比初始产生的所述云雾的横截面积的2.5倍还大。
18.根据权利要求13所述的设备，其中所述暴露腔室的尺寸确定为，使得所述暴露腔室在所述腔室的上半部中的水平的横截面积比初始产生的所述云雾的横截面积的3倍还大。
19.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中所述设备和/或所述定位设备构成为，用于容纳或润湿试样。
20.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中所述试样具有生物材料和/或材料试样。
21.根据权利要求1至3中任一项所述的设备(2)，其中所述定位设备具有用于测量和/或调节温度的元件；用于对所述试样供给的元件和/或用于测量沉着在一个或多个试样上的物质的重量的元件。
22.根据权利要求21所述的设备(2)，其中所述用于测量和/或调节温度的元件是电加热器或借助于水循环运行的调温设备。
23.根据权利要求21所述的设备(2)，其中对所述试样通过所述用于对所述试样供给的元件供给培养基。
24.根据权利要求21所述的设备(2)，其中所述用于测量沉着在一个或多个试样上的物质的重量的元件是一个或多个石英晶体微天平。
25.一种用于借助于气溶胶借助于根据权利要求1至24中任一项所述的设备润湿至少一个试样的方法，其中所述方法具有下述步骤：
提供至少一个试样；
在至少一个所述试样之上在竖直的俯视图中至少部分地覆盖所述底部区域(6)的位置上产生云雾；以及
使所述云雾沿朝所述试样的方向(R)下降，
其中在没有到所述设备中或出自所述设备的外部的空气流的情况下产生所述云雾。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述云雾具有包含气溶胶颗粒的空气体积的至少10-4％的气溶胶颗粒体积，和/或，所述暴露腔室的尺寸确定为，使得所述暴露腔室的水平横截面在腔室的上半部中比初始产生的云雾的横截面积的2倍还大。
27.根据权利要求25所述的方法，还具有将所述云雾转变为烟雾的漩涡成形的步骤，所述烟雾均匀地沿水平方向(H1-H2)填充所述暴露腔室。
28.根据权利要求27所述的方法，还具有由于重力使所述烟雾下降的步骤。
29.根据权利要求25所述的方法，还具有在气溶胶云雾中形成涡流的步骤。
30.根据权利要求29所述的方法，其中在气溶胶云雾中通过使所述云雾碰撞到所述底部区域上和/或提供所述试样的定位设备(8)上形成涡流。
31.根据权利要求29所述的方法，还具有形成烟雾，所述烟雾均匀地填充所述暴露腔室，且由于重力使所述烟雾下降到至少一个试样上的步骤。
32.根据权利要求31所述的方法，其中所述烟雾均匀地沿水平方向(H1-H2)填充所述暴露腔室。
33.根据权利要求25至27中任一项所述的方法，并且还具有提供气溶胶化设备(14)的步骤。
34.根据权利要求33所述的方法，其中所提供的气溶胶化设备(14)具有无空气流的用于产生所述气溶胶(16)的雾化器。
35.根据权利要求25至27中任一项所述的方法，还具有空间上均匀地润湿至少一个所述试样的步骤。
36.一种用于借助于气溶胶润湿至少一个试样的设备，所述设备(2)具有：侧壁(4a，4b，4c，4d)；
通过所述侧壁(4a，4b，4c，4d)限界的底部区域(6)，其中所述底部区域(6)为了容纳用于定位所述试样的定位设备或为了与用于定位所述试样的定位设备(8)共同作用而进行匹配；
盖区域(10)，所述盖区域竖直地与所述底部区域(6)相对置，并且所述盖区域由所述侧壁(4a，4b，4c，4d)限界，其中所述设备(2)构成暴露腔室(12)；
用于产生气溶胶(16)的气溶胶化设备(14)，所述气溶胶化设备设置在所述盖区域(10)附近，其中所述气溶胶化设备(14)设置在所述底部区域(6)之上，使得所述气溶胶化设备(14)在竖直的俯视图中至少部分地覆盖所述底部区域(6)；
其中所述设备(2)构建为在没有到所述设备(2)中或出自所述设备(2)的外部的空气流的情况下，并且无空气流地使所述设备运行，
其中所述气溶胶化设备具有至少一个雾化器，
其中所述气溶胶化设备(14)构成为，用于形成云雾，其中所述云雾具有包含气溶胶颗粒的空气体积的至少10-4％的气溶胶颗粒体积，其中所述暴露腔室的尺寸确定为，使得所述暴露腔室的水平横截面在腔室的上半部中比初始产生的云雾的横截面积的2倍还大，其中所述设备用于按照根据权利要求31所述的方法借助于气溶胶润湿至少一个试样。
37.一种用于借助于气溶胶润湿至少一个试样的设备，所述设备(2)具有：侧壁(4a，4b，4c，4d)；
通过所述侧壁(4a，4b，4c，4d)限界的底部区域(6)，其中所述底部区域(6)为了容纳用于定位所述试样的定位设备或为了与用于定位所述试样的定位设备(8)共同作用而进行匹配；
盖区域(10)，所述盖区域竖直地与所述底部区域(6)相对置，并且所述盖区域由所述侧壁(4a，4b，4c，4d)限界，其中所述设备(2)构成暴露腔室(12)；
用于产生气溶胶(16)的气溶胶化设备(14)，所述气溶胶化设备设置在所述盖区域(10)附近，其中所述气溶胶化设备(14)设置在所述底部区域(6)之上，使得所述气溶胶化设备(14)在竖直的俯视图中至少部分地覆盖所述底部区域(6)；
其中所述设备(2)构建为在没有到所述设备(2)中或出自所述设备(2)的外部的空气流的情况下，并且无空气流地使所述设备运行，
其中所述气溶胶化设备具有至少一个雾化器，
其中所述设备(2)和所述气溶胶化设备(14)构成为，用于形成云雾，其中所述云雾具有包含气溶胶颗粒的空气体积的至少10-4％的气溶胶颗粒体积，其中所述暴露腔室的尺寸确定为，使得所述暴露腔室的水平横截面在腔室的上半部中比初始产生的云雾的横截面积的2倍还大，其中所述设备用于按照根据权利要求31所述的方法借助于气溶胶润湿至少一个试样。
38.一种用于借助于气溶胶润湿至少一个试样的设备，所述设备(2)具有：侧壁(4a，4b，4c，4d)；
通过所述侧壁(4a，4b，4c，4d)限界的底部区域(6)，其中所述底部区域(6)为了容纳用于定位所述试样的定位设备或为了与用于定位所述试样的定位设备(8)共同作用而进行匹配；
盖区域(10)，所述盖区域竖直地与所述底部区域(6)相对置，并且所述盖区域由所述侧壁(4a，4b，4c，4d)限界，其中所述设备(2)构成暴露腔室(12)；
用于产生气溶胶(16)的气溶胶化设备(14)，所述气溶胶化设备设置在所述盖区域(10)附近，其中所述气溶胶化设备(14)设置在所述底部区域(6)之上，使得所述气溶胶化设备(14)在竖直的俯视图中至少部分地覆盖所述底部区域(6)；
其中所述设备(2)构建为在没有到所述设备(2)中或出自所述设备(2)的外部的空气流的情况下，并且无空气流地使所述设备运行，
其中所述气溶胶化设备具有至少一个雾化器，
其中所述设备(2)构成为，用于形成云雾，其中所述云雾具有包含气溶胶颗粒的空气体积的至少10-4％的气溶胶颗粒体积，其中所述暴露腔室的尺寸确定为，使得所述暴露腔室的水平横截面在腔室的上半部中比初始产生的云雾的横截面积的2倍还大，其中所述设备用于按照根据权利要求31所述的方法借助于气溶胶润湿至少一个试样。
39.根据权利要求38所述的设备，其中所述云雾是气溶胶云雾。
40.一种用于借助于气溶胶润湿至少一个试样的设备的应用，以用于执行根据权利要求25至27中任一项所述的方法，其中所述设备(2)具有：侧壁(4a，4b，4c，4d)；
通过所述侧壁(4a，4b，4c，4d)限界的底部区域(6)，其中所述底部区域(6)为了容纳用于定位所述试样的定位设备或为了与用于定位所述试样的定位设备(8)共同作用而进行匹配；
盖区域(10)，所述盖区域竖直地与所述底部区域(6)相对置，并且所述盖区域由所述侧壁(4a，4b，4c，4d)限界，其中所述设备(2)构成暴露腔室(12)；
用于产生气溶胶(16)的气溶胶化设备(14)，所述气溶胶化设备设置在所述盖区域(10)附近，其中所述气溶胶化设备(14)设置在所述底部区域(6)之上，使得所述气溶胶化设备(14)在竖直的俯视图中至少部分地覆盖所述底部区域(6)；
其中所述设备(2)构建为在没有到所述设备(2)中或出自所述设备(2)的外部的空气流的情况下，并且无空气流地使所述设备运行，
其中所述气溶胶化设备具有至少一个雾化器。
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