WO2014017825A1 - 영장류에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치 - Google Patents

영장류에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2014017825A1
WO2014017825A1 PCT/KR2013/006627 KR2013006627W WO2014017825A1 WO 2014017825 A1 WO2014017825 A1 WO 2014017825A1 KR 2013006627 W KR2013006627 W KR 2013006627W WO 2014017825 A1 WO2014017825 A1 WO 2014017825A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
exposure chamber
neck
nanoparticles
stage
case
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/006627
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이규홍
허용주
Original Assignee
한국화학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국화학연구원 filed Critical 한국화학연구원
Publication of WO2014017825A1 publication Critical patent/WO2014017825A1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K1/00—Housing animals; Equipment therefor
    • A01K1/02—Pigsties; Dog-kennels; Rabbit-hutches or the like
    • A01K1/03—Housing for domestic or laboratory animals
    • A01K1/031—Cages for laboratory animals; Cages for measuring metabolism of animals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K1/00—Housing animals; Equipment therefor
    • A01K1/02—Pigsties; Dog-kennels; Rabbit-hutches or the like
    • A01K1/03—Housing for domestic or laboratory animals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K1/00—Housing animals; Equipment therefor
    • A01K1/06—Devices for fastening animals, e.g. halters, toggles, neck-bars or chain fastenings
    • A01K1/0613—Devices for immobilisation or restraint of animals, e.g. chutes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61D—VETERINARY INSTRUMENTS, IMPLEMENTS, TOOLS, OR METHODS
    • A61D7/00—Devices or methods for introducing solid, liquid, or gaseous remedies or other materials into or onto the bodies of animals
    • A61D7/04—Devices for anaesthetising animals by gases or vapours; Inhaling devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00

Definitions

  • the present invention relates to an exposure chamber device for testing nanoparticle inhalation toxicity evaluation on primates. More specifically, the primate animal is configured to surround the head of the primate animal through the head case integrally coupled with the chair unit while supplying the nanoparticles to the respiratory side of the primate animal while the primate animal is seated and fixed through the chair unit. Since the exposure chamber can be configured by simply enclosing the head part without forming the exposure chamber in a manner of injecting the whole body, the size and volume can be reduced, and nanoparticles can be intensively supplied to the respiratory side of primate animals.
  • the present invention relates to an exposure chamber apparatus for testing nanoparticle inhalation toxicity on primates, which can improve the supply efficiency of nanoparticles and obtain more accurate measurement results of the effects of nanoparticles.
  • Nanotechnology can be classified into nanomaterials, nanodevices, and environmental and biotechnology-based technologies according to their applications.
  • nanotechnology offers many benefits and benefits that can be recognized as a new technological revolution throughout the industry, it is also well known that there are potential risks. This is due to the nature of nanotechnology.
  • some nanoparticles such as titanium dioxide, carbon powder, diesel particles, etc. It has already been found in academic experiments that the smaller the size, the stronger the toxicity.
  • ultra-fine nanoparticles can be lodged deep into the alveoli or migrate to the brain without being trapped by the airways or mucous membranes. Furthermore, recent studies have reported that the accumulation of nanoparticles in the body causes diseases or central nervous system disorders. .
  • nanoparticle inhalation toxicity evaluation tests that evaluate the toxicity generated when nanoparticles are inhaled and accumulated in the human body have various experiments. Animals are being studied. The human hazard data obtained through the nanoparticle inhalation toxicity evaluation test is used as various basic data on nanoparticles throughout the industry such as nanofibers, cosmetics, semiconductors, and drug carriers.
  • Inhalation toxicity evaluation tests for these nanoparticles generally generate the nanoparticles in an aerosol state and supply them to a certain size of the exposure chamber apparatus. Progress is being made by measuring the state of change.
  • the nanoparticle inhalation toxicity test is mainly conducted on rodents such as rats and molmots, and thus, an exposure chamber device for introducing experimental animals is also manufactured in a simple small case.
  • an object of the present invention is to wrap the head portion of the primate animal through a head case integrally coupled with the chair unit in a state of seating and fixing the primate animal through the chair unit
  • the exposure chamber can be configured by simply wrapping the head instead of the exposure chamber in such a way that the primate animal is put all over the body, thereby miniaturizing its size and volume. It is possible to intensively supply nanoparticles to the respiratory side of primate animals, thereby improving the efficiency of feeding nanoparticles, and to test nanoparticle inhalation toxicity for primates to obtain more accurate measurement results on the effects of nanoparticles. It is to provide an exposure chamber device.
  • Another object of the present invention is to configure the nanoparticles to be supplied to the exposure chamber of the head case in a uniformly distributed state as a whole, so that the nanoparticles supplied to the exposure chamber are inhaled in accordance with the breathing of primate animals in an environment similar to the actual environment. It is possible to provide an exposure chamber apparatus for testing nanoparticle inhalation toxicity for primates, which can be formulated and thus obtain more accurate measurement results of the effects of nanoparticles.
  • Another object of the present invention is to mount the sealing member to the head case to make close contact with the chair unit, it is possible to prevent the external leakage of the nanoparticles in the exposure chamber to accurately maintain the nanoparticle supply to the exposure chamber It also provides an exposure chamber device for testing nanoparticle inhalation toxicity for primates that can safely maintain the environment of the test lab.
  • the present invention includes a chair unit for seating and fixing a primate animal such that a head portion of the primate animal protrudes upward; And a head case coupled to an upper end of the chair unit and having an exposure chamber formed therein so as to accommodate a head portion of the primate animal protruding upward from the chair unit, wherein the head case has the exposure chamber at one side.
  • An inlet port is formed to be connected to a separate particle supply device to supply raw nanoparticles, and a discharge port connected to a separate suction pump is formed at the other side to form a negative pressure in the exposure chamber.
  • An exposure chamber apparatus for nanoparticle inhalation toxicity assessment test is provided.
  • the head case the front body is formed in an open form, the case body is integrally coupled to the upper end of the chair unit; And a case door rotatably coupled to the case body to open and close the front surface of the case body, wherein the inlet port is formed in the case door, and the discharge port may be formed in the case body.
  • an elastic sealing member may be coupled to the bottom surface of the case door so as to be in close contact with the chair unit.
  • a flow chamber is formed at one side of the case door, and a plurality of particle flow holes are formed at the inner side of the case door so as to communicate with the flow chamber, and the inlet port is communicated with the flow chamber. It may be formed on the outer side of the door.
  • a diffusion plate may be mounted in the flow chamber so that the nanoparticles supplied through the inlet port pass through and are supplied to the exposure chamber.
  • the chair unit a support frame; A seating stage coupled to the support frame such that the primate animal is seated; A body holding stage coupled to the support frame so as to be disposed above the seating stage, and configured to fix the torso of the primate animal; And a neck holding stage coupled to the support frame so as to be disposed on the body holding stage to fix the neck of the primate animal, wherein the head of the primate animal protrudes upward of the neck holding stage.
  • the head case may be coupled to an upper surface of the neck holding stage.
  • the neck holding stage is coupled to the support frame and the first neck fixing groove is formed on one side so as to surround and secure the neck of the primate animal;
  • a second neck fixing groove formed at a position corresponding to the first neck fixing groove so that the neck of the primate animal can be firmly fixed together with the first neck fixing groove, and the first and second neck fixing grooves are formed. It may be configured to include a movable stage that is slidably coupled to the fixed stage to move away from or close to each other.
  • a neck guard of a soft material may be mounted on inner circumferential surfaces of the first and second neck fixing grooves.
  • a separate stopper rod may be mounted to the fixed stage to restrain the slide movement of the movable stage.
  • the primate animal is configured to surround the head of the primate animal through the head case integrally coupled with the chair unit in a state where the primate animal is seated and fixed through the chair unit, and to supply nanoparticles to the respiratory side of the primate animal.
  • the exposure chamber by simply enclosing the head instead of the exposure chamber in such a way that the whole body is put in the whole body, thereby miniaturizing its size and volume, and intensively supplying nanoparticles to the respiratory side of primate animals. Therefore, the supply efficiency of the nanoparticles can be improved, and the effect of obtaining more accurate measurement results on the effects of the nanoparticles can be obtained.
  • the nanoparticles are configured to be uniformly distributed throughout the exposure chamber of the head case, an environment similar to the real environment can be created in such a way that the nanoparticles supplied to the exposure chamber are sucked in accordance with the respiration of primate animals. And, accordingly, there is an effect to obtain a more accurate measurement results on the influence of the nanoparticles.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing the configuration of the exposure chamber apparatus for nanoparticle inhalation toxicity evaluation test according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the exposure chamber apparatus for nanoparticle inhalation toxicity evaluation test according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is an exploded perspective view schematically showing the configuration of the head case and the neck holding stage of the exposure chamber device for nanoparticle inhalation toxicity evaluation test according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the head case of the exposure chamber apparatus for nanoparticle inhalation toxicity evaluation test according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration of an exposure chamber apparatus for nanoparticle inhalation toxicity assessment test according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a exposure chamber apparatus for nanoparticle inhalation toxicity assessment test according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a schematic cross-sectional view of the structure
  • Figure 3 is an exploded perspective view schematically showing the configuration of the head case and the neck holding stage of the exposure chamber apparatus for nanoparticle inhalation toxicity evaluation test according to an embodiment of the present invention.
  • the exposure chamber device for nanoparticle inhalation toxicity evaluation test is a device that allows primate animals to inhale nanoparticles during respiration for nanoparticle inhalation toxicity evaluation test for primate animals such as monkeys. It comprises a chair unit 10 for seating and fixing the animal (W), and a head case 20 that can accommodate the head portion of the primate animal (W).
  • Chair unit 10 is configured to seat and secure the body portion and neck portion of the primate animal (W), is formed so that the primate animal (W) can be fixed in the form of the head protrudes upwards.
  • Head case 20 is coupled to the upper end of the chair unit 10, the exposure chamber (C) is formed therein to accommodate the head portion of the primate animal (W) protruding upward from the chair unit 10 .
  • the inlet port 101 is formed at one side of the head case 20, the discharge port 102 is formed at the other side, and the inlet port 101 has one end so that the nanoparticles can be supplied to the exposure chamber C.
  • a separate particle supply device 30 is connected, and the discharge port 102 is connected to a separate suction pump 40 to form a negative pressure inside the exposure chamber (C).
  • the particle supply device 30 is generated in this state. Since the nanoparticles are supplied to the exposure chamber C through the inlet port 101, the nanoparticles are smoothly supplied to the exposure chamber C space without external leakage.
  • the particle supply device 30 may be configured to generate nanoparticles in an aerosol state to have a certain concentration, a particle generator for generating nanoparticles in an aerosol state, clean air to the nanoparticles generated through the particle generator It may be configured in the form including an air flow regulator for supplying.
  • a particle supply device may be applied in various forms as a known technique, and the nanoparticles flowing into the inlet port 101 from the particle supply device are not supplied in a high pressure spraying form but are simply discharged, and their discharge pressures are relatively discharged. It is preferably formed so as not to have a specific direction of motion in the nanoparticles.
  • the head case 20 is formed in the form of a simple rectangular case as shown in Figs. 1 to 3, the case body 110 and the front body is opened, the case body 110 It is configured to include a case door 120 is rotatably coupled to the open front surface of the).
  • the case body 110 may be configured in various forms such as a rectangular case shape as well as a rectangular case shape, it is preferable that the case body 110 is integrally coupled to the upper end of the chair unit 10, accordingly the case The bottom surface of the main body 110 may also be formed in an open shape.
  • the case main body 110 is integrally coupled to the upper end of the chair unit 10 in a state where the lower end surface is opened, and thus the lower end surface of the case main body 110 is blocked through the upper end surface of the chair unit 10. It consists of a form.
  • the front surface of the case body 110 is configured to open, the open front surface is configured to open and close through the case door 120.
  • the head case 20 is an exposure chamber (C) is formed in the inner space of the case body 110 to accommodate the head portion of the primate animal (W) protruding on the top of the chair unit (10).
  • the primate animal W is seated and fixed so that the front face portion of the primate animal W faces toward the open front face of the case body 110, and in this state, the case body through the case door 120. It is configured to be able to close the open front surface of the (110). Therefore, the inlet port 101 for supplying the nanoparticles to the exposure chamber C is formed in the case door 120, and the discharge port 102 for forming the negative pressure in the exposure chamber C is connected to the inlet port 101. It is preferable that it is formed in the case main body 110 of the opposing position.
  • the chair unit 10 is a configuration for seating and fixing the primate animal (W)
  • the support frame 300 is formed in a form in which four pillars are installed upright, and the support frame so that the primate animal (W) can be seated
  • Seating stage 400 is coupled to the 300
  • the body holding stage 500 is coupled to the support frame 300 to be disposed on the seating stage 400 to be fixed to the body of the primate animal (W)
  • a neck holding stage 600 coupled to the support frame 300 so as to be disposed on the body holding stage 500 to fix the neck of the primate animal W.
  • the seating stage 400 has a flat drop-shaped excrement hole 410 is formed in the central portion, the plurality of support rods 420 are coupled to the site where the excrement hole 410 is formed so that the primate animal (W) a plurality of support rods ( It may be configured to be seated on 420. Therefore, the excrement of the primate animal (W) seated on the seating stage 400 is configured to fall down through the excrement hole 410, so that the dropping of the dropping stage 400 can be collected by suction
  • a lower excrement suction tube 430 may be mounted in the lower portion so as to communicate with the excrement hole 410.
  • One side of the excrement suction container 430 may be formed in the excrement suction port 431 connected to a separate suction pump (not shown) to suck the excrement of the primate animal (W).
  • the body holding stage 500 and the neck holding stage 600 are sequentially spaced apart from the top of the seating stage 400, and the body holding stage 500 of the primate animal W seated on the seating stage 400. It is formed to fix the body portion, the neck holding stage 600 is formed to fix the neck portion of the primate animal (W) seated on the seating stage 400. Since the body holding stage 500 and the neck holding stage 600 may be formed in the same structure as shown in FIG. 1, the neck holding stage 600 will be described.
  • the neck holding stage 600 includes a fixed stage 610 that is fixedly coupled to the support frame 300, and a movable stage 620 that is slidably coupled to the fixed stage 610. It is configured to include.
  • the fixed stage 610 is formed in a groove shape in which the slide coupling portion 612 is open to one side so that the movable stage 620 is slide-moved on one side thereof, and movable on both sides of the slide coupling portion 612.
  • Guide grooves 611 are formed along the longitudinal direction to guide the slide movement path of the stage 620.
  • the movable stage 620 is formed in a form corresponding to the slide coupling portion 612, the guide rail 621 is inserted into the guide groove 611 is formed at both ends. Accordingly, the movable stage 620 slides along the guide groove 611 of the fixed stage 610 to fix or unlock the neck of the primate animal W.
  • first neck fixing groove 613 and the second neck fixing groove 622 are formed at positions corresponding to each other in the fixing stage 610 and the movable stage 620, respectively.
  • second neck fixing grooves 613 and 622 are formed in a concave curved shape as shown in FIGS. 1 to 3 so as to surround and fix the neck of the primate animal W.
  • a curved shape forming a semicircle The first and second neck fixing grooves 613 and 622 are thus fixed to surround the neck of the primate animal W and fix the neck.
  • the neck fixing groove 613 and the second neck fixing groove 622 are near or far from each other.
  • the neck of the primate animal W is formed by the first and second neck fixing grooves 613 and 622. It is wrapped and fixed.
  • the inner circumferential surfaces of the first neck fixing groove (613) and the second neck fixing groove (622) do not hurt or apply pressure to the neck of the primate animal (W) in the process of wrapping the neck of the primate animal (W).
  • the neck guard 630 of a soft material is mounted.
  • a fixed stopper rod 640 is mounted on the fixed stage 610 to restrain the slide movement of the movable stage 620. Through the first and second neck fixing grooves (613, 622) is maintained at a suitable distance between the restraint the slide movement of the movable stage 620 and can fix the neck of the primate animal (W).
  • the body holding stage 500 may be configured to include a fixed stage 510 and a movable stage 520.
  • the body holding stage 500 may similarly fix the torso portion of the primate animal W. It may be configured so that, detailed description thereof will be omitted here.
  • the head case 20 is integrally coupled to the upper end of the neck holding stage 600 of the chair unit 10. That is, as shown in FIG. 3, the rear lower end of the case body 110 of the head case 20 is integrally coupled to the fixed stage 610 of the neck holding stage 600.
  • the front lower end of the case body 110 and the lower end of the case door 120 come into contact with the upper surface of the movable stage 620.
  • the nanoparticles of the exposure chamber C of the head case 20 are exposed.
  • the sealing member 200 of the elastic material is coupled to the front lower end of the case body 110 and the lower end of the case door 120 so as to be in close contact with the upper end of the movable stage 620 so as to prevent leakage. desirable.
  • the exposure chamber apparatus for nanoparticle inhalation toxicity evaluation is a primate through the head case 20 in a state where the primate animal W is seated and fixed through the chair unit 10. It wraps around the head of the animal (W) and is configured to supply nanoparticles to the respiratory side of the primate animal (W).
  • the size and volume thereof can be miniaturized, and the primate animal W Since the nanoparticles can be intensively supplied to the respiratory side of the nanoparticles, the supply efficiency of the nanoparticles can be improved, and more accurate measurement results can be obtained.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the head case of the exposure chamber apparatus for nanoparticle inhalation toxicity evaluation test according to an embodiment of the present invention.
  • Head case 20 according to an embodiment of the present invention comprises a case body 110 and a case door 120 as described above, the inlet port 101 is formed in the case door 120 and the case The discharge port 102 is formed in the main body 110.
  • the nanoparticles supplied into the exposure chamber (C) through the inlet port 101 is preferably configured to be sucked into the primate animal (W) during the respiration process of the primate animal (W), for this purpose the inlet port (101)
  • the nanoparticles supplied through) are not sprayed or concentrated to a specific point, but are configured to be simply discharged in a uniform distribution to the exposure chamber C without a specific direction of movement.
  • the nanoparticles are uniformly distributed throughout the exposure chamber (C) so as to create an environment similar to the actual environment in which the nanoparticles are inhaled, and in this state, as the primate animal (W) breathes, the respirator of the primate animal (W) It is preferably configured to be inhaled, which allows more accurate verification of the results of the inhalation toxicity assessment test according to the nanoparticle distribution.
  • the case door 120 has a flow chamber 121 formed on one side of the inner side as shown in FIG. 4, and an inner side surface of the case door 120.
  • a plurality of particle flow holes 122 are formed to communicate with the flow chamber 121, and the inlet port 101 may be formed on the outer surface of the case door 120 to communicate with the flow chamber 121.
  • the nanoparticles supplied through the inlet port 101 are supplied to the flow chamber 121 formed in the case door 120, and then pass through the plurality of particle flow holes 122 in this state and are exposed to the exposure chamber C. Since it is supplied to, it is supplied to the exposure chamber (C) internal space in a more uniform distribution.
  • a separate diffuser plate 123 may be mounted inside the flow chamber 121 so that the nanoparticles may be further diffused and supplied in the process of supplying the nanoparticles from the inlet port 101. As shown in the drawing, after the diffusion plate 123 is further diffused in the flow chamber 121, it is supplied to the exposure chamber C through the plurality of particle flow holes 122.
  • one side of the exposure chamber (C) is equipped with a separate differential pressure sensor 130 as shown in Figure 4 is preferably configured to continuously monitor the negative pressure state of the exposure chamber (C), through which the nanoparticles The supply of can be kept constant so that accurate test results can be obtained.
  • the oxygen sensor 140 that can measure the oxygen measurement amount of the exposure chamber (C)
  • the temperature and humidity sensor 150 that can measure the temperature and humidity of the exposure chamber (C) may be further mounted, this Through this, the environmental condition of the exposure chamber C can be continuously monitored.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Housing For Livestock And Birds (AREA)

Abstract

본 발명은 영장류에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치에 관한 것으로, 체어 유닛을 통해 영장류 동물을 안착 고정시킨 상태에서 체어 유닛과 일체로 결합된 헤드 케이스를 통해 영장류 동물의 머리 부분을 감싸며 나노 입자를 영장류 동물의 호흡기 측으로 공급하도록 구성함으로써, 영장류 동물을 전신 모두 투입하는 방식으로 노출 챔버를 구성하지 않고 단순히 머리 부분만을 감싸는 형태로 하여 노출 챔버를 구성할 수 있어 그 크기 및 부피를 소형화할 수 있고, 영장류 동물의 호흡기 측으로 나노 입자를 집중적으로 공급할 수 있으므로 나노 입자의 공급 효율을 향상시킬 수 있으며, 나노 입자의 영향에 대한 더욱 정확한 측정 결과를 얻을 수 있는 영장류에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치를 제공한다.

Description

영장류에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치
본 발명은 영장류에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 체어 유닛을 통해 영장류 동물을 안착 고정시킨 상태에서 체어 유닛과 일체로 결합된 헤드 케이스를 통해 영장류 동물의 머리 부분을 감싸며 나노 입자를 영장류 동물의 호흡기 측으로 공급하도록 구성함으로써, 영장류 동물을 전신 모두 투입하는 방식으로 노출 챔버를 구성하지 않고 단순히 머리 부분만을 감싸는 형태로 하여 노출 챔버를 구성할 수 있어 그 크기 및 부피를 소형화할 수 있고, 영장류 동물의 호흡기 측으로 나노 입자를 집중적으로 공급할 수 있으므로 나노 입자의 공급 효율을 향상시킬 수 있으며, 나노 입자의 영향에 대한 더욱 정확한 측정 결과를 얻을 수 있는 영장류에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치에 관한 것이다.
20세기가 마이크로로 대별되는 시대였다면 21세기는 나노 시대라 할 수 있는데, 나노기술은 그 응용분야에 따라 나노소재와 나노소자, 그리고 환경 및 생명공학 기반기술 등으로 크게 분류할 수 있다.
이러한 나노기술은 원자나 분자단위의 극미세 물질을 인위적으로 조작하여 새로운 성질과 기능을 갖는 물질이나 장치를 만드는 것으로, 이는 오늘날 정보기술(Information Technology : IT) 및 기타 생명공학기술(bio technology : BT)을 실현시키기 위한 하나의 최첨단 기술로 추앙받고 있는 실정이다.
하지만, 나노기술은 산업분야 전반에 걸쳐 새로운 기술혁명이라 인식될 정도로 많은 이로움과 유익함을 제공하는 것이기는 하나, 그 반면에 잠재적 위험성을 지니고 있는 것 또한 주지의 사실인 바, 이러한 잠재적 위험성은 바로 나노기술의 특성에 기인한다고 볼 수 있다.
즉, 작은 입자일수록 비표면적비는 넓어지고, 이와 같이 비표면적비가 넓어진 작은 입자는 생체조직과 반응시 독성이 증가하게 되는데, 그 일 예로서 이산화티타늄, 탄소분말, 디젤입자 등과 같은 몇 가지 나노입자는 크기가 줄어들수록 염증을 유발하는 등 독성이 강해진다는 것이 그동안의 학문적 실험을 통해 이미 밝혀진 사실이다. 또한, 초미세 나노입자는 기도나 점막에 걸러지지 않고 폐포 깊숙이 박히거나 뇌로 이동할 수도 있고, 더욱이 최근 여러 연구에 의하면 나노입자가 체내에 축적될 경우 질병이나 중추신경 장애를 일으킨다는 이론들이 보고되고 있다.
따라서, 최근에는 나노 기술의 발전과 함께 나노 기술에 대한 안정성 평가 또한 활발히 진행되고 있는데, 대표적으로 나노 입자가 인체에 흡입 축적되는 경우에 발생하는 독성에 대해 평가하는 나노 입자 흡입 독성 평가 시험이 다양한 실험 동물들을 상대로 연구되고 있다. 이러한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험을 통해 얻어진 인체 유해성 자료들은 나노 섬유, 화장품, 반도체, 약물 전달체 등 산업 전반에 걸쳐 나노 입자에 대한 다양한 기초 자료로 활용되고 있다.
이러한 나노 입자에 대한 흡입 독성 평가 시험은 일반적으로 나노 입자를 에어로졸 상태로 발생시켜 일정 크기의 노출 챔버 장치에 공급하고, 이러한 노출 챔버 장치에 실험 동물을 투입시켜 나노 입자에 노출시킨 후 실험 동물의 다양한 변화 상태를 측정하는 방식으로 진행되고 있다. 이러한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험은 주로 쥐, 몰모트와 같은 설치류 동물을 대상으로 진행되고 있으며, 따라서, 실험 동물을 투입하는 노출 챔버 장치 또한 단순한 작은 크기의 케이스 형태로 제작되고 있다.
그러나, 최근에는 나노 입자의 인체에 미치는 영향을 더욱 정확하게 검증할 수 있도록 영장류에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험의 필요성이 강하게 요구되고 있는데, 현재까지 영장류에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험 장치, 특히, 영장류를 투입시킬 수 있는 노출 챔버 장치에 대한 연구가 부족하여 정확한 시험을 수행할 수 없는 문제가 있었다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 체어 유닛을 통해 영장류 동물을 안착 고정시킨 상태에서 체어 유닛과 일체로 결합된 헤드 케이스를 통해 영장류 동물의 머리 부분을 감싸며 나노 입자를 영장류 동물의 호흡기 측으로 공급하도록 구성함으로써, 영장류 동물을 전신 모두 투입하는 방식으로 노출 챔버를 구성하지 않고 단순히 머리 부분만을 감싸는 형태로 하여 노출 챔버를 구성할 수 있어 그 크기 및 부피를 소형화할 수 있고, 영장류 동물의 호흡기 측으로 나노 입자를 집중적으로 공급할 수 있으므로 나노 입자의 공급 효율을 향상시킬 수 있으며, 나노 입자의 영향에 대한 더욱 정확한 측정 결과를 얻을 수 있는 영장류에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 헤드 케이스의 노출 챔버에 나노 입자가 전체적으로 균일하게 분포된 상태로 공급되도록 구성함으로써, 노출 챔버에 공급된 나노 입자가 영장류 동물의 호흡에 따라 흡입되는 방식으로 실제 환경과 유사한 환경이 조성될 수 있고, 이에 따라 나노 입자의 영향에 대한 더욱 정확한 측정 결과를 얻을 수 있는 영장류에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 헤드 케이스에 실링 부재를 장착하여 체어 유닛과 밀착 접촉하도록 함으로써, 노출 챔버에서 나노 입자의 외부 누출을 방지할 수 있어 노출 챔버에 대한 나노 입자 공급량을 정확하게 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라 시험 작업실의 환경을 안전하게 유지시킬 수 있는 영장류에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 영장류 동물의 머리 부분이 상부로 돌출되도록 영장류 동물을 안착 고정시키는 체어 유닛; 및 상기 체어 유닛의 상단에 결합되며, 상기 체어 유닛으로부터 상부로 돌출된 영장류 동물의 머리 부분을 수용할 수 있도록 내부에 노출 챔버가 형성되는 헤드 케이스를 포함하고, 상기 헤드 케이스는 일측에 상기 노출 챔버로 나노 입자가 공급될 수 있도록 별도의 입자 공급 장치와 연결되는 인렛 포트가 형성되고, 타측에는 상기 노출 챔버에 음압이 형성되도록 별도의 흡입 펌프와 연결되는 배출 포트가 형성되는 것을 특징으로 하는 영장류에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치를 제공한다.
이때, 상기 헤드 케이스는, 전방면이 개방된 형태로 형성되어 상기 체어 유닛의 상단에 일체로 결합되는 케이스 본체; 및 상기 케이스 본체의 전방면을 개폐할 수 있도록 상기 케이스 본체에 회동 가능하게 결합되는 케이스 도어를 포함하고, 상기 인렛 포트는 상기 케이스 도어에 형성되고, 상기 배출 포트는 상기 케이스 본체에 형성될 수 있다.
또한, 상기 케이스 도어의 하단면에는 상기 체어 유닛과 밀착 접촉될 수 있도록 탄성 재질의 실링 부재가 결합될 수 있다.
또한, 상기 케이스 도어의 일측에는 내부에 유동 챔버가 형성되고, 상기 케이스 도어의 내측면에는 상기 유동 챔버와 연통되도록 다수개의 입자 유동홀이 형성되며, 상기 인렛 포트는 상기 유동 챔버와 연통되도록 상기 케이스 도어의 외측면에 형성될 수 있다.
또한, 상기 유동 챔버 내부에는 상기 인렛 포트를 통해 공급된 나노 입자가 통과하며 확산되어 상기 노출 챔버로 공급되도록 확산판이 장착될 수 있다.
또한, 상기 체어 유닛은, 지지 프레임; 상기 영장류 동물이 안착될 수 있도록 상기 지지 프레임에 결합되는 안착 스테이지; 상기 안착 스테이지의 상부에 배치되도록 상기 지지 프레임에 결합되어 상기 영장류 동물의 몸통을 고정시킬 수 있도록 형성되는 바디 홀딩 스테이지; 및 상기 바디 홀딩 스테이지의 상부에 배치되도록 상기 지지 프레임에 결합되어 상기 영장류 동물의 목을 고정시킬 수 있도록 형성되는 네크 홀딩 스테이지를 포함하고, 상기 영장류 동물의 머리 부분은 상기 네크 홀딩 스테이지의 상부로 돌출되고, 상기 헤드 케이스는 상기 네크 홀딩 스테이지의 상면에 결합될 수 있다.
또한, 상기 네크 홀딩 스테이지는, 상기 지지 프레임에 결합 고정되고 일측에는 상기 영장류 동물의 목을 감싸며 고정시킬 수 있도록 제 1 네크 고정홈이 형성되는 고정 스테이지; 및 상기 제 1 네크 고정홈과 함께 상기 영장류 동물의 목을 감사며 고정시킬 수 있도록 상기 제 1 네크 고정홈과 대응되는 위치에 제 2 네크 고정홈이 형성되고, 상기 제 1 및 제 2 네크 고정홈이 서로 멀어지거나 가까워지도록 상기 고정 스테이지에 슬라이드 이동 가능하게 결합하는 가동 스테이지를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 네크 고정홈의 내주면에는 연성 재질의 네크 가드가 장착될 수 있다.
또한, 상기 고정 스테이지에는 상기 가동 스테이지의 슬라이드 이동을 구속할 수 있도록 별도의 스토퍼 로드가 장착될 수 있다.
본 발명에 의하면, 체어 유닛을 통해 영장류 동물을 안착 고정시킨 상태에서 체어 유닛과 일체로 결합된 헤드 케이스를 통해 영장류 동물의 머리 부분을 감싸며 나노 입자를 영장류 동물의 호흡기 측으로 공급하도록 구성함으로써, 영장류 동물을 전신 모두 투입하는 방식으로 노출 챔버를 구성하지 않고 단순히 머리 부분만을 감싸는 형태로 하여 노출 챔버를 구성할 수 있어 그 크기 및 부피를 소형화할 수 있고, 영장류 동물의 호흡기 측으로 나노 입자를 집중적으로 공급할 수 있으므로 나노 입자의 공급 효율을 향상시킬 수 있으며, 나노 입자의 영향에 대한 더욱 정확한 측정 결과를 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한, 헤드 케이스의 노출 챔버에 나노 입자가 전체적으로 균일하게 분포된 상태로 공급되도록 구성함으로써, 노출 챔버에 공급된 나노 입자가 영장류 동물의 호흡에 따라 흡입되는 방식으로 실제 환경과 유사한 환경이 조성될 수 있고, 이에 따라 나노 입자의 영향에 대한 더욱 정확한 측정 결과를 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한, 헤드 케이스에 실링 부재를 장착하여 체어 유닛과 밀착 접촉하도록 함으로써, 노출 챔버에서 나노 입자의 외부 누출을 방지할 수 있어 노출 챔버에 대한 나노 입자 공급량을 정확하게 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라 시험 작업실의 환경을 안전하게 유지시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치의 구성을 개략적으로 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치의 구조를 개략적으로 도시한 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치의 헤드 케이스와 네크 홀딩 스테이지에 대한 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치의 헤드 케이스에 대한 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치의 헤드 케이스와 네크 홀딩 스테이지에 대한 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치는 원숭이과 같은 영장류 동물에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험을 위해 영장류 동물이 호흡시에 나노 입자를 흡입할 수 있도록 하는 장치로서, 영장류 동물(W)을 안착 고정시키는 체어 유닛(10)과, 영장류 동물(W)의 머리 부분을 수용할 수 있는 헤드 케이스(20)를 포함하여 구성된다.
체어 유닛(10)은 영장류 동물(W)의 몸통 부분과 목 부분을 안착 고정시킬 수 있도록 구성되며, 머리 부분이 상부로 돌출되는 형태로 영장류 동물(W)이 고정될 수 있도록 형성된다.
헤드 케이스(20)는 체어 유닛(10)의 상단에 결합되며, 체어 유닛(10)으로부터 상부로 돌출된 영장류 동물(W)의 머리 부분을 수용할 수 있도록 내부에 노출 챔버(C)가 형성된다. 이러한 헤드 케이스(20)의 일측에는 인렛 포트(101)가 형성되고, 타측에는 배출 포트(102)가 형성되며, 인렛 포트(101)는 노출 챔버(C)로 나노 입자가 공급될 수 있도록 일단이 별도의 입자 공급 장치(30)가 연결되고, 배출 포트(102)는 노출 챔버(C) 내부에 음압이 형성되도록 별도의 흡입 펌프(40)가 연결된다.
즉, 헤드 케이스(20)의 내부 공간에 형성되는 노출 챔버(C)는 배출 포트(102)를 통해 공기가 흡입되므로 내부 공간에 음압이 형성되고, 이 상태에서 입자 공급 장치(30)에 의해 발생된 나노 입자가 인렛 포트(101)를 통해 노출 챔버(C)로 공급되므로, 노출 챔버(C) 공간에 나노 입자가 외부 누출 없이 원활하게 공급된다.
이때, 입자 공급 장치(30)는 일정 농도를 갖도록 에어로졸 상태로 나노 입자를 발생시키도록 구성될 수 있는데, 에어로졸 상태로 나노 입자를 발생시키는 입자 발생기와, 입자 발생기를 통해 발생된 나노 입자에 클린 에어를 공급하는 공기 유량 조절기를 포함하는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 입자 공급 장치는 공지된 기술로서 다양한 형태가 적용될 수 있으며, 입자 공급 장치로부터 인렛 포트(101)로 유입되는 나노 입자는 고압 분사되는 형태로 공급되는 것이 아니라 단순 배출되는 형태로 그 배출 압력이 상대적으로 낮게 형성되어 나노 입자에 특정한 운동 방향성이 존재하지 않도록 형성되는 것이 바람직하다.
각각의 구성에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 먼저, 헤드 케이스(20)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 단순 사각 케이스 형태로 형성되어 전방면이 개방되는 케이스 본체(110)와, 케이스 본체(110)의 개방된 전방면에 회동 가능하게 결합되는 케이스 도어(120)를 포함하여 구성된다. 이때, 케이스 본체(110)는 사각 케이스 형태 뿐만 아니라 구형 케이스 형태 등 다양한 형태로 구성할 수 있으며, 케이스 본체(110)가 체어 유닛(10)의 상단에 일체로 결합되는 것이 바람직하고, 이에 따라 케이스 본체(110)의 하단면 또한 개방되는 형태로 형성될 수 있다. 즉, 케이스 본체(110)는 하단면이 개방된 상태로 체어 유닛(10)의 상단에 일체로 결합되고, 이에 따라 체어 유닛(10)의 상단면을 통해 케이스 본체(110)의 하단면이 차단되는 형태로 구성된다. 또한, 케이스 본체(110)의 전방면이 개방되도록 구성되고, 개방된 전방면은 케이스 도어(120)를 통해 개폐되도록 구성된다.
이러한 헤드 케이스(20)는 케이스 본체(110)의 내부 공간에 노출 챔버(C)가 형성되어 체어 유닛(10)의 상단에 돌출된 영장류 동물(W)의 머리 부분을 수용한다. 이때, 케이스 본체(110)의 개방된 전방면으로 영장류 동물(W)의 전면 얼굴 부분이 향하도록 영장류 동물(W)을 안착 고정시키는 것이 바람직하고, 이 상태에서 케이스 도어(120)를 통해 케이스 본체(110)의 개방된 전방면을 폐쇄할 수 있도록 구성된다. 따라서, 노출 챔버(C)에 나노 입자를 공급하는 인렛 포트(101)는 케이스 도어(120)에 형성되고, 노출 챔버(C)에 음압을 형성시키는 배출 포트(102)는 인렛 포트(101)와 대향하는 위치의 케이스 본체(110)에 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 체어 유닛(10)은 영장류 동물(W)을 안착 고정시키는 구성으로, 4개의 기둥이 직립 설치된 형태로 형성되는 지지 프레임(300)과, 영장류 동물(W)이 안착될 수 있도록 지지 프레임(300)에 결합되는 안착 스테이지(400)와, 안착 스테이지(400)의 상부에 배치되도록 지지 프레임(300)에 결합되어 영장류 동물(W)의 몸통을 고정시킬 수 있도록 형성되는 바디 홀딩 스테이지(500)와, 바디 홀딩 스테이지(500)의 상부에 배치되도록 지지 프레임(300)에 결합되어 영장류 동물(W)의 목을 고정시킬 수 있도록 형성되는 네크 홀딩 스테이지(600)를 포함하여 구성된다.
안착 스테이지(400)는 평판형으로 중앙부에 배설물홀(410)이 형성되고, 배설물홀(410)이 형성된 부위에 다수개의 지지봉(420)이 이격되게 결합되어 영장류 동물(W)이 다수개의 지지봉(420)에 안착될 수 있도록 구성될 수 있다. 따라서, 안착 스테이지(400)에 안착된 영장류 동물(W)의 배설물은 배설물홀(410)을 통해 하부로 낙하하도록 구성되며, 이와 같이 낙하되는 배설물을 흡입하여 수집할 수 있도록 안착 스테이지(400)의 하부에는 배설물홀(410)과 연통되게 별도의 배설물 흡입통(430)이 장착될 수 있다. 배설물 흡입통(430)의 일측에는 영장류 동물(W)의 배설물을 흡입할 수 있도록 별도의 흡입 펌프(미도시)에 연결되는 배설물 흡입 포트(431)가 형성될 수 있다.
바디 홀딩 스테이지(500)와 네크 홀딩 스테이지(600)는 안착 스테이지(400)의 상부에 순차적으로 이격되게 배치되며, 바디 홀딩 스테이지(500)는 안착 스테이지(400)에 안착된 영장류 동물(W)의 몸통 부분을 고정시키도록 형성되고, 네크 홀딩 스테이지(600)는 안착 스테이지(400)에 안착된 영장류 동물(W)의 목 부분을 고정시키도록 형성된다. 이러한 바디 홀딩 스테이지(500)와 네크 홀딩 스테이지(600)는 도 1에 도시된 바와 같이 동일한 구조로 형성될 수 있으므로, 여기서는 네크 홀딩 스테이지(600)를 중심으로 설명한다.
네크 홀딩 스테이지(600)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 지지 프레임(300)에 결합 고정되는 고정 스테이지(610)와, 고정 스테이지(610)에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 가동 스테이지(620)를 포함하여 구성된다. 고정 스테이지(610)에는 일측에는 가동 스테이지(620)가 슬라이드 이동하며 결합될 수 있도록 슬라이드 결합부(612)가 일측면으로 개방된 홈 형태로 형성되고, 이러한 슬라이드 결합부(612)의 양측면에는 가동 스테이지(620)의 슬라이드 이동 경로를 가이드하도록 길이 방향을 따라 가이드 홈(611)이 형성된다. 가동 스테이지(620)는 슬라이드 결합부(612)와 대응되는 형태로 형성되고, 양측단에는 가이드 홈(611)에 삽입 가이드되는 가이드 레일(621)이 형성된다. 따라서, 가동 스테이지(620)가 고정 스테이지(610)의 가이드 홈(611)을 따라 슬라이드 이동하며 영장류 동물(W)의 목을 고정하거나 고정 해제한다.
이때, 고정 스테이지(610)와 가동 스테이지(620)에는 상호 대향하는 면에 각각 제 1 네크 고정홈((613) 및 제 2 네크 고정홈((622)이 서로 대응되는 위치에 형성된다. 제 1 및 제 2 네크 고정홈((613,622)은 영장류 동물(W)의 목을 감싸며 고정시킬 수 있도록 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 오목한 곡면 형태로 형성되며, 예를 들면, 반원을 이루는 곡면 형태로 형성되며, 이에 따라 제 1 및 제 2 네크 고정홈((613,622)이 함께 영장류 동물(W)의 목을 감싸며 목을 고정시키게 된다.
즉, 가동 스테이지(620)가 고정 스테이지(610)의 가이드 홈(611)을 따라 슬라이드 왕복 이동함에 따라 제 1 네크 고정홈((613)과 제 2 네크 고정홈((622)이 서로 근접하거나 멀어지게 되는데, 제 1 네크 고정홈((613)과 제 2 네크 고정홈((622)이 서로 근접하도록 위치한 상태에서 영장류 동물(W)의 목이 제 1 및 제 2 네크 고정홈((613,622)에 의해 감싸지며 고정된다.
이때, 제 1 네크 고정홈((613)과 제 2 네크 고정홈((622)의 내주면에는 영장류 동물(W)의 목을 감싸는 과정에서 영장류 동물(W)의 목에 상처를 내거나 압박을 가하지 않도록 연성 재질의 네크 가드(630)가 장착되는 것이 바람직하다. 또한, 고정 스테이지(610)에는 가동 스테이지(620)의 슬라이드 이동을 구속할 수 있도록 별도의 스토퍼 로드(640)가 장착된다. 이러한 구성을 통해 제 1 및 제 2 네크 고정홈((613,622)의 상호 간격이 적정 거리로 유지된 상태로 가동 스테이지(620)의 슬라이드 이동을 구속하며 영장류 동물(W)의 목을 고정시킬 수 있다.
바디 홀딩 스테이지(500) 또한 네크 홀딩 스테이지(600)와 마찬가지로 고정 스테이지(510) 및 가동 스테이지(520)를 포함하는 형태로 구성될 수 있으며, 마찬가지 방식으로 영장류 동물(W)의 몸통 부위를 고정시키도록 구성될 수 있으므로, 여기서 상세한 설명은 생략한다.
한편, 헤드 케이스(20)는 이러한 체어 유닛(10)의 네크 홀딩 스테이지(600)의 상단에 일체로 결합된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 헤드 케이스(20)의 케이스 본체(110) 후방 하단부가 네크 홀딩 스테이지(600)의 고정 스테이지(610)에 일체로 결합된다. 이러한 결합 구조상 케이스 본체(110)의 전방 하단부 및 케이스 도어(120)의 하단부는 가동 스테이지(620)의 상단면과 접촉하게 되는데, 이 경우 헤드 케이스(20)의 노출 챔버(C)에 대한 나노 입자의 누출을 방지할 수 있도록 케이스 본체(110)의 전방 하단부 및 케이스 도어(120)의 하단부에는 가동 스테이지(620)의 상단면과 밀착 접촉할 수 있도록 탄성 재질의 실링 부재(200)가 결합되는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치는 체어 유닛(10)을 통해 영장류 동물(W)을 안착 고정시킨 상태에서 헤드 케이스(20)를 통해 영장류 동물(W)의 머리 부분을 감싸며 나노 입자를 영장류 동물(W)의 호흡기 쪽에 공급하도록 구성된다. 따라서, 영장류 동물(W)을 전신 모두 투입하는 방식으로 노출 챔버를 구성하지 않고, 단순히 머리 부분만을 감싸는 형태로 하여 노출 챔버를 구성함으로써, 그 크기 및 부피를 소형화할 수 있고, 영장류 동물(W)의 호흡기 측으로 나노 입자를 집중적으로 공급할 수 있으므로 나노 입자의 공급 효율을 향상시킬 수 있으며, 더욱 정확한 측정 결과를 얻을 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치의 헤드 케이스에 대한 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 케이스(20)는 전술한 바와 같이 케이스 본체(110)와 케이스 도어(120)를 포함하여 구성되고, 케이스 도어(120)에 인렛 포트(101)가 형성되고 케이스 본체(110)에 배출 포트(102)가 형성된다.
이때, 인렛 포트(101)를 통해 노출 챔버(C) 내부로 공급되는 나노 입자가 영장류 동물(W)의 호흡 과정에서 영장류 동물(W)에 흡입되도록 구성되는 것이 바람직한데, 이를 위해 인렛 포트(101)를 통해 공급되는 나노 입자는 분사 방식으로 공급되거나 특정 지점으로 집중 분사되는 방식이 아니고 특정 운동 방향성이 없이 노출 챔버(C)에 전체적으로 균일한 분포로 단순 배출되는 방식으로 공급되도록 구성된다.
즉, 나노 입자를 흡입하는 실제 환경과 유사한 환경이 조성되도록 나노 입자가 노출 챔버(C)에 전체적으로 균일하게 분포하고, 이 상태에서 영장류 동물(W)이 호흡함에 따라 영장류 동물(W)의 호흡기로 흡입되도록 구성되는 것이 바람직하며, 이를 통해 나노 입자 분포에 따른 흡입 독성 평가 시험 결과를 더욱 정확하게 검증할 수 있다.
이와 같은 방식의 나노 입자 공급을 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스 도어(120)는 도 4에 도시된 바와 같이 내부 일측에 유동 챔버(121)가 형성되고, 케이스 도어(120)의 내측면에는 이러한 유동 챔버(121)와 연통되도록 다수개의 입자 유동홀(122)이 형성되며, 인렛 포트(101)는 유동 챔버(121)와 연통되도록 케이스 도어(120)의 외측면에 형성될 수 있다.
따라서, 인렛 포트(101)를 통해 공급되는 나노 입자는 케이스 도어(120)에 형성된 유동 챔버(121)로 공급된 후, 이 상태에서 다수개의 입자 유동홀(122)을 통과하며 노출 챔버(C)로 공급되므로, 노출 챔버(C) 내부 공간에 더욱 균일한 분포로 공급된다.
이때, 나노 입자가 인렛 포트(101)로부터 공급되는 과정에서 더욱 확산 공급될 수 있도록 유동 챔버(121)의 내부에는 별도의 확산판(123)이 장착될 수 있고, 이에 따라 나노 입자는 도 4에 도시된 바와 같이 유동 챔버(121) 내부에서 확산판(123)을 통과하며 더욱 확산된 후, 다수개의 입자 유동홀(122)을 통해 노출 챔버(C)로 공급된다.
한편, 노출 챔버(C)의 일측에는 도 4에 도시된 바와 같이 별도의 차압 센서(130)가 장착되어 노출 챔버(C)의 음압 상태를 계속해서 모니터링하도록 구성되는 것이 바람직하고, 이를 통해 나노 입자의 공급량을 일정하게 유지시킬 수 있어 정확한 시험 결과를 얻을 수 있다. 또한, 노출 챔버(C)의 산소 측정량을 측정할 수 있는 산소 센서(140)와, 노출 챔버(C)의 온도 및 습도를 측정할 수 있는 온습도 센서(150)가 더 장착될 수 있으며, 이를 통해 노출 챔버(C)의 환경 상태를 계속해서 모니터링할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 영장류 동물의 머리 부분이 상부로 돌출되도록 영장류 동물을 안착 고정시키는 체어 유닛; 및
    상기 체어 유닛의 상단에 결합되며, 상기 체어 유닛으로부터 상부로 돌출된 영장류 동물의 머리 부분을 수용할 수 있도록 내부에 노출 챔버가 형성되는 헤드 케이스
    를 포함하고, 상기 헤드 케이스는 일측에 상기 노출 챔버로 나노 입자가 공급될 수 있도록 별도의 입자 공급 장치와 연결되는 인렛 포트가 형성되고, 타측에는 상기 노출 챔버에 음압이 형성되도록 별도의 흡입 펌프와 연결되는 배출 포트가 형성되는 것을 특징으로 하는 영장류에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 헤드 케이스는
    전방면이 개방된 형태로 형성되어 상기 체어 유닛의 상단에 일체로 결합되는 케이스 본체; 및
    상기 케이스 본체의 전방면을 개폐할 수 있도록 상기 케이스 본체에 회동 가능하게 결합되는 케이스 도어
    를 포함하고, 상기 인렛 포트는 상기 케이스 도어에 형성되고, 상기 배출 포트는 상기 케이스 본체에 형성되는 것을 특징으로 하는 영장류에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 케이스 도어의 하단면에는 상기 체어 유닛과 밀착 접촉될 수 있도록 탄성 재질의 실링 부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 영장류에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 케이스 도어의 일측에는 내부에 유동 챔버가 형성되고, 상기 케이스 도어의 내측면에는 상기 유동 챔버와 연통되도록 다수개의 입자 유동홀이 형성되며, 상기 인렛 포트는 상기 유동 챔버와 연통되도록 상기 케이스 도어의 외측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 영장류에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 유동 챔버 내부에는 상기 인렛 포트를 통해 공급된 나노 입자가 통과하며 확산되어 상기 노출 챔버로 공급되도록 확산판이 장착되는 것을 특징으로 하는 영장류에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 체어 유닛은
    지지 프레임;
    상기 영장류 동물이 안착될 수 있도록 상기 지지 프레임에 결합되는 안착 스테이지;
    상기 안착 스테이지의 상부에 배치되도록 상기 지지 프레임에 결합되어 상기 영장류 동물의 몸통을 고정시킬 수 있도록 형성되는 바디 홀딩 스테이지; 및
    상기 바디 홀딩 스테이지의 상부에 배치되도록 상기 지지 프레임에 결합되어 상기 영장류 동물의 목을 고정시킬 수 있도록 형성되는 네크 홀딩 스테이지
    를 포함하고, 상기 영장류 동물의 머리 부분은 상기 네크 홀딩 스테이지의 상부로 돌출되고, 상기 헤드 케이스는 상기 네크 홀딩 스테이지의 상면에 결합되는 것을 특징으로 하는 영장류에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 네크 홀딩 스테이지는
    상기 지지 프레임에 결합 고정되고 일측에는 상기 영장류 동물의 목을 감싸며 고정시킬 수 있도록 제 1 네크 고정홈이 형성되는 고정 스테이지; 및
    상기 제 1 네크 고정홈과 함께 상기 영장류 동물의 목을 감사며 고정시킬 수 있도록 상기 제 1 네크 고정홈과 대응되는 위치에 제 2 네크 고정홈이 형성되고, 상기 제 1 및 제 2 네크 고정홈이 서로 멀어지거나 가까워지도록 상기 고정 스테이지에 슬라이드 이동 가능하게 결합하는 가동 스테이지
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영장류에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 네크 고정홈의 내주면에는 연성 재질의 네크 가드가 장착되는 것을 특징으로 하는 영장류에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 고정 스테이지에는 상기 가동 스테이지의 슬라이드 이동을 구속할 수 있도록 별도의 스토퍼 로드가 장착되는 것을 특징으로 하는 영장류에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치.
PCT/KR2013/006627 2012-07-24 2013-07-24 영장류에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치 WO2014017825A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2012-0080791 2012-07-24
KR1020120080791A KR101348825B1 (ko) 2012-07-24 2012-07-24 영장류에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014017825A1 true WO2014017825A1 (ko) 2014-01-30

Family

ID=49997569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2013/006627 WO2014017825A1 (ko) 2012-07-24 2013-07-24 영장류에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101348825B1 (ko)
WO (1) WO2014017825A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102245259B1 (ko) 2019-09-19 2021-04-27 한국산업안전보건공단 포터블 타입의 일체형 흡입노출 실험장치
CN112857924B (zh) * 2021-04-09 2022-02-25 军事科学院军事医学研究院军事兽医研究所 一种中小型实验动物呼出气溶胶采集装置
KR102492882B1 (ko) * 2022-06-14 2023-01-27 손정모 채혈 및 뇨 채취용 영장류 보정틀

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000014272A (ja) * 1998-06-30 2000-01-18 Takeda Chem Ind Ltd 動物用薬物代謝物回収装置
JP2001518317A (ja) * 1997-10-08 2001-10-16 ジエンザイム・トランスジエニツクス・コーポレーシヨン 頭部だけ用の動物露出室
KR20080057324A (ko) * 2005-09-30 2008-06-24 바텔리 메모리얼 인스티튜트 흡입 노출 시스템
KR101017402B1 (ko) * 2009-03-17 2011-02-28 안강호 나노 입자 흡입 독성 평가용 노출 챔버 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001518317A (ja) * 1997-10-08 2001-10-16 ジエンザイム・トランスジエニツクス・コーポレーシヨン 頭部だけ用の動物露出室
JP2000014272A (ja) * 1998-06-30 2000-01-18 Takeda Chem Ind Ltd 動物用薬物代謝物回収装置
KR20080057324A (ko) * 2005-09-30 2008-06-24 바텔리 메모리얼 인스티튜트 흡입 노출 시스템
KR101017402B1 (ko) * 2009-03-17 2011-02-28 안강호 나노 입자 흡입 독성 평가용 노출 챔버 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR101348825B1 (ko) 2014-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101221106B1 (ko) 케이지형 흡입 독성 평가 시험 장치
WO2010107204A2 (ko) 나노 입자 흡입 독성 평가용 노출 챔버 장치
KR100784763B1 (ko) 이중노출챔버수단 및 이를 구비한 나노입자 흡입 독성평가용 장치
WO2016104859A1 (ko) 복수 농도 나노 입자 흡입 독성 시험 챔버 장치
KR101463908B1 (ko) 흡입 독성 시험용 다층 케이지형 챔버 장치
KR102271148B1 (ko) 인비트로 독성 시험용 유해물질 노출 챔버 장치
WO2014017825A1 (ko) 영장류에 대한 나노 입자 흡입 독성 평가 시험용 노출 챔버 장치
BR112016010783B1 (pt) Válvula de exalação e respirador
KR20130038041A (ko) 마우스 홀더 장치
Maurer-Jones et al. Toward correlation in in vivo and in vitro nanotoxicology studies
KR102404139B1 (ko) 혈액 채취가 가능한 마우스 홀더 장치
WO2016003079A1 (ko) 흡입 독성 시험용 폐 모델 장치
KR101088864B1 (ko) 인비보 인비트로 시험 겸용 나노 입자 노출 장치
KR102404140B1 (ko) 전신 노출 챔버용 마우스 홀더 장치
KR101160307B1 (ko) 인비트로 시험이 가능한 나노 입자 노출 장치
WO2017136856A1 (en) Oro-nasal inhalation plethysmography mask exposure system
KR102148394B1 (ko) 소변 수집이 가능한 마우스 홀더 장치
KR101598082B1 (ko) 이중챔버로 구성된 나노물질 독성 평가 장치
CN208693531U (zh) 大动物口鼻暴露系统
KR101216589B1 (ko) 휴대용 나노 입자 노출 장치
KR102405089B1 (ko) 인비보 인비트로 시험 겸용 유해물질 노출 챔버 장치
KR102671527B1 (ko) 유해성 평가용 동물 챔버 장치 및 유해성 평가 방법
WO2022178752A1 (zh) 呼气代谢测定系统
KR101603634B1 (ko) 폐 모델을 이용한 실시간 흡입 독성 시험 장치
KR20240077171A (ko) 마스크 시험을 위한 호흡 모사 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13823578

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13823578

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1