Generierung und Charakterisierung von Partikelatmosphären im ExpoLab für Inhalationsstudien am Menschen/Generation and characterization of particle atmospheres in the ExpoLab for inhalation studies with humans

Abstract

Ziel dieses Projektes war es, verschiedene Aerosole im Expositionslabor des Instituts für Prävention und Arbeitsmedizin der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IPA) mit einem geeigneten Probenahmesystem direkt auf einen Probenträger abzuscheiden. Mittels Rasterelektronenmikroskopie-Aufnahmen sollte analysiert werden, welche morphologische Beschaffenheit ein Aerosol hat, unmittelbar bevor Probanden einer toxikologischen Studie luftgetragene Partikel in verschiedenen Größen inhalieren. Dabei sollten die experimentellen Umgebungsbedingungen identisch mit den Zielbedingungen des beabsichtigten bzw. bereits durchgeführten Studiendesigns sein. Zusätzlich sollte die Frage beantwortet werden, welches Partikelgeneratorsystem für zukünftige Inhalationsstudien im Expositionslabor für eine gewünschte Substanz zur Anwendung kommen kann. Die Untersuchungen umfassten nano-Zinkoxid, mikro-Zinkoxid, mikro-Bariumsulfat und zwei unterschiedliche nano-Titandioxid-Atmosphären. Begleitende Messungen bestätigten, dass es kaum Unterschiede zwischen Soll- und Zielkonzentrationen gab. Auch die zu erwartenden Partikelgrößenverteilungen wurden erreicht – mit Ausnahme eines der beiden Titandioxid-Materialien. Zusätzlich konnte die Frage beantwortet werden, ob es mit einem Suspensionsvernebler-System möglich ist, nanofeine Materialien in die Atmosphärenluft unter Erhalt der ursprünglichen Partikelgröße zu resuspendieren. Allerdings funktionierte diese Methode nicht.