人的呼吸道中的微纤维在不同的微环境中的命运

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 毒理学 毒理学 毒理学
• 呼吸系统医学 呼吸系统医学

背景情况:

• 空气中的微塑料 (MPs) 是一个新兴的人类暴露问题,特别是在室内.
• 呼吸道 (HRT) 是MP吸入和沉积的主要途径.
• 了解HRT中的MP纤维行为对于评估健康风险至关重要.

研究的目的:

• 研究微塑料 (MP) 纤维在人类呼吸道 (HRT) 中的沉积和清除.
• 使用ExDoM2剂量计模型,适应MP纤维特性.
• 模拟纤维沉积在各种颗粒大小和尺寸比.

主要方法:

• 修改了ExDoM2剂量计模型,以包括MP纤维沉积和清除.
• 根据尺寸,密度和形状因子使用相当的空气动力学直径计算纤维沉积.
• 进行了不同基径 (1-10μm) 和尺寸比率 (3-100) 的纤维的场景模拟.
• 将模型应用于各种微环境中MP纤维度的实验数据.

主要成果:

• 对于较大的颗粒 (直径>0.1微米),最大的纤维沉积发生在胸外区域.
• 颗粒长度 (面积比) 显著影响了较小纤维 (直径<0.1μm) 的沉积,主要是在膜区域.
• 在公共汽车环境中,在MP纤维度高 (17.3纤维/m3) 的公共汽车环境中,经过24小时暴露后,观察到最高的沉积剂量 (220纤维).
• 清除后,66.4%的沉积纤维质量转移到食道,32.6%被保留在HRT中,1%进入血液中,0.0004%到达淋巴结.

结论:

• ExDoM2模型有效地模拟了HRT中的MP纤维沉积和清除.
• 颗粒的大小和形状显著决定了MP纤维沉积位置和在呼吸系统中的保留.
• 粘膜细胞清除是去除沉积的MP纤维的主要途径,其中很大一部分被吞.