JP2010203913A - 微粒子の均一化処理機構を有する吸入試験装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る粒子粉砕装置1は、筒状のドラム11を備えており、ドラム11内に入れられた粉砕ビーズ51および重合している微粒子52を攪拌することにより重合している微粒子52を微細な微粒子53に粉砕する粒子粉砕装置であって、ドラム11は、ドラム11内に浮遊する微細な微粒子53をドラム11の外部へ送り出す送風入口12および送風出口13を有している。
【選択図】図1
Description
(i)粒子は重合すると表面積が変化し、粒子表面での化学的性質が変化する。
(ii)曝露される粒子の数が変化する。
(iii)粒子は生体内において粒径依存的な挙動を示す。例えばミリサイズの粒子は鼻から侵入すると、気管通過中にトラップされる。一方、マイクロサイズ、ナノサイズの粒子は肺まで到達する。さらにナノサイズの粒子は肺から全身血液に循環される。
(粒子粉砕装置の構成)
図1は本発明に係る粒子粉砕装置の一実施形態の構成を表す概略図である。説明の便宜上、一部を透明に表し、内部を見せて表している。また、図1では、粉砕を行っている状態を表している。図1に示すように粒子粉砕装置1は、ドラム(容器)11より構成されている。粒子粉砕装置1は、後述する回転用部材20を介して回転装置(不図示)と連結しており、また後述する送風入口12を介して送風装置(不図示)と連結している。
図4は本発明に係る吸入試験装置の一実施形態の構成を表す部分分解概略図である。図4に示すように吸入試験装置3は、粒子粉砕装置1と、飼育ユニット(曝露チャンバー)31と、粒子粉砕装置1のドラム11に連結されている供給管(供給手段)32とを備えている。すなわち、吸入試験装置3は、微粒子の均一化処理機構を有する吸入試験装置である。粒子粉砕装置1は、ドラム11の回転軸が略水平になるように吸入試験装置3に備え付けられている。さらに吸入試験装置3には、供給口33から送り出された気体および微粒子53を排出するための排気管39および排気口34、ならびに排水溝35が設けられている。排気管39には、吸気口42が形成されている。図中の矢印f1は、微細な微粒子53を含む気体の流れを示している。
粒子粉砕装置1を用いて微粒子52を粉砕し、ドラム11から粉砕後の微細な微粒子53を選択的に回収する本発明に係る方法について、以下に説明する。
まず、粉砕ビーズ51および粉砕すべき微粒子52を、ドラム11の側面に設けられた扉(図示せず)からドラム11内に導入する。
攪拌が終了したら、ドラム11の回転を停止し、ドラム11を静置させる。ドラム11の回転が停止すると、ドラム11の内部の粉砕ビーズ51、重合している微粒子52および粉砕により生じた微細な微粒子53が鉛直下方に落下する。このときの落下は、自由落下であり、その速度は、ストークスの法則に従う。
本発明に係る吸入試験方法は、本発明に係る粒子粉砕処理方法により調製した微粒子53を被験動物に吸入曝露させるものであれば、他の工程および具体的手段は特に限定されない。しかしながら、本発明に係る吸入試験装置を用いて実施することが好ましい。これにより、より微細な微粒子について吸入試験を実施することができ、さらに、微粒子53が再び合成する前に被験動物に吸入曝露させることができるため、より正確な評価をおこなうことができる。
本発明に係る他の実施形態について、図8および図9に基づいて説明すれば以下のとおりである。なお、本実施の形態では、上記実施の形態1との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態1において説明した部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。
なお、本発明を以下のように表現することも可能である。
(第1の構成)
微粒子と微粒子を粉砕する粉砕用粒子を攪拌することによって微粒子を細分化する手段を備えた微粒子処理装置。
(第2の構成)
攪拌する動力が回転装置を利用した回転力によることを特徴とする第1の構成に記載の微粒子処理装置。
(第3の構成)
粉砕用粒子が二つ以上の粒径を有することを特徴とする第1の構成または第2の構成に記載の微粒子処理装置。
(第4の構成)
粉砕用粒子が二つ以上の材質からなることを特徴とする第1の構成から第4の構成の何れかに記載の微粒子処理装置。
(第5の構成)
第1の構成から第5の構成の何れかの微粒子処理装置を備え、微粒子処理装置で生成した微粒子を送風によって動物に曝露する吸入試験装置であって、送風に静止時間を設けることにより細分化できていない微粒子を落下させた後、浮遊する微粒子を送風によって運搬する吸入試験装置。
3 吸入試験装置
11,11’,11a,11b ドラム(容器)
12,12a,12b 送風入口(送風手段、吸気手段)
13,13a,13b 送風出口(送風手段、吸気手段)
16 内羽根(羽根)
18 排出口(送風手段、吸気手段)
19 排出口(送風手段、吸気手段)
20,20a,20b 回転用部材(回転手段)
31 飼育ユニット(曝露チャンバー)
32 供給管(供給手段)
33 供給口(供給手段)
34 排出口
36 マウスケージ
41 切り替え器
51 粉砕ビーズ(粉砕用粒子)
52 微粒子(被粉砕粒子)
53 微粒子(微細粒子)
Claims (13)
- 筒状の容器を備えており、該容器内に入れられた粉砕用粒子および被粉砕粒子を攪拌することにより該被粉砕粒子を微細粒子に粉砕する粒子粉砕装置であって、
上記容器は、上記容器内に浮遊する上記微細粒子を上記容器の外部へ送り出す送風手段または上記容器から吸引する吸気手段を有していることを特徴とする粒子粉砕装置。 - 上記容器は、筒状構造の中心軸を回転軸として上記容器を回転させる回転手段を有していることを特徴とする請求項1に記載の粒子粉砕装置。
- 上記容器の内壁に、上記回転軸と平行に延伸する羽根が設けられていることを特徴とする請求項2に記載の粒子粉砕装置。
- 被験動物に試験物質を吸入曝露させる吸入試験装置において、
請求項1から3までの何れか1項に記載の粒子粉砕装置と、
曝露チャンバーと、
上記粒子粉砕装置から回収された上記微細粒子を上記曝露チャンバー内に供給する供給手段とを備えていることを特徴とする吸入試験装置。 - 上記粒子粉砕装置は、上記送風手段を備えており、
上記供給手段では、送風により上記微細粒子を供給することを特徴とする請求項4に記載の吸入試験装置。 - 上記容器は、筒状構造の中心軸を回転軸として上記容器を回転させる回転手段を有しており、
上記粒子粉砕装置は、上記回転軸が略水平となるように配設されていることを特徴とする請求項4または5に記載の吸入試験装置。 - 上記粒子粉砕装置を複数個備えており、複数の上記粒子粉砕装置の各は互いに独立して設けられていることを特徴とする請求項4から6までの何れか1項に記載の吸入試験装置。
- 筒状の容器内に入れられた粉砕用粒子および被粉砕粒子を攪拌することにより、該被粉砕粒子を微細粒子に粉砕する粉砕工程と、
上記粉砕工程の後に、上記容器内に送風をおこなうか、または上記容器内に対して吸気をおこなうことにより、上記容器内に浮遊する上記微細粒子を回収する回収工程とを含むことを特徴とする粒子粉砕方法。 - 上記粉砕工程では、回転軸を略水平にして上記容器を回転させることにより、上記粉砕用粒子および上記被粉砕粒子の攪拌をおこなうことを特徴とする請求項8に記載の粒子粉砕方法。
- 上記粉砕工程と上記回収工程との間に、回収する上記微細粒子の大きさに基づいて予め設定した時間、上記容器を静置させることを特徴とする請求項9に記載の粒子粉砕方法。
- 上記粉砕工程では、粒径が互いに異なる2種類以上の上記粉砕用粒子を混合して用いることを特徴とする請求項9または10に記載の粒子粉砕方法。
- 上記容器を複数個使用し、複数の上記容器の各における上記回収工程の時期が互いにずれており、上記複数の容器のうち何れか1つの容器が上記回収工程にあり、
上記何れか1つの容器における上記回収工程では、上記回収工程にない上記複数の容器のうちの他の容器を介さずに、上記微細粒子を回収することを特徴とする請求項8から11までの何れか1項に記載の粒子粉砕方法。 - 請求項8から12までの何れか1項に記載の粒子粉砕方法により粉砕した上記微細粒子を、非ヒト被験動物に曝露することを特徴とする吸入試験方法。
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