Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 55

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
EN
The work discusses physicochemical phenomena related to interactions between the inhaled particles and the surface of pulmonary fluid which contains the lung surfactant. Dynamic surface phenomena which arise due to periodical variations of the interfacial area during breathing cycle are the extraordinary feature of this system and they are strictly related to the mechanics of ventilation and the pulmonary mass transfer processes. Presence of foreign material such as inhaled micro- and nanoparticles with different size, surface properties and morphology may alter these phenomena which may have some health consequences. This effect is discussed on two examples: mineral particles (CeO2) and carbonaceous particles emitted from diesel engine running on two different fuels. Two experimental methods of research in this field are presented: the Langmuir balance and the oscillating pendant drop. The results show the sensitivity of dynamic surface properties of the lung surfactant on exogenous materials which may be introduced to the respiratory system by inhalation of dusty air. Some physicochemical interpretation of these results is presented.
PL
Określono właściwości fizykochemiczne kilku sterydowych preparatów do nebulizacji (atomizacji leków inhalacyjnych występujących pierwotnie w postaci ciekłej), wyznaczono wydajność atomizacji oraz wielkość kropel powstających w dwóch typach nebulizatorów. Po wyliczeniu depozycji płucnej leków, zbadano ich oddziaływanie z modelowym surfaktantem płucnym przez pomiar dynamicznych właściwości powierzchniowo czynnych. Wyniki wskazują na możliwość zaburzenia funkcji surfaktantu płucnego po inhalacji leków sterydowych.
EN
This work is focused on determination of physicochemical properties of several nebulization (i.e. atomization of liquid medicines before inhalation) glucocorticoids, their aerosolization rate in two types of nebulizers and thef droplet size distribution in obtained therapeutic aerosol. After calculation of doses deposited in the lungs, direct interactions of drugs with the pulmonary surfactant were measured in a model system using the dynamic surface tensiometry. The results suggest a possible perturbation of surfactant functions by inhaled nebulized drugs.
PL
W pracy przebadano właściwości teologiczne modelowego śluzu oskrzelowego oraz ich zmiany pod wpływem wybranych nanocząstek, w tym agregatów występujących w spalinach silnika Diesla oraz cząstek ditlenku ceru. Wyniki wskazują, że przy określonych poziomach stężeń cząstek dochodzi do zaburzenia właściwości Teologicznych śluzu w sposób specyficzny dla każdego rodzaju cząstek. Sugeruje to potencjalny wpływ wdychanych zanieczyszczeń pyłowych na właściwości śluzu i procesy transportu masy w drzewie oskrzelowym.
EN
This work is focused on the measurements of rheological properties of model mucus and determination of their changes caused by contact with selected particles, including diesel exhaust nanoaggregates and CeO2 nanoparticles. The results show that studied particles modify mucus rheology in a way dependent on a particie type and concentration. This suggests a potential influence of inhaled nanoparticulate air contaminants on mucus properties and mass transfer processes on the surface of bronchial tree.
PL
Przebadano wpływ wielościennych nanorurek węglowych (MWCNT) na właściwości monowarstwy fosfolipidowej (DPPC) użytej w roli fizykochemicznego modelu surfaktantu płucnego. W oparciu o wyniki badań wykonanych na wadze Langmuira- Wilhelmy’ego stwierdzono, że zarówno hydrofobowe jak i hydrofilowe (utlenione) MWCNT już przy stężeniach rzędu 10-3÷10-2 mg/(cm3 fazy ciekłej) zmieniają ściśliwość powierzchni woda-powietrze zawierającej DPPC. Zmiany mechanicznych cech powierzchni, wynikające z wpływu nanomateriałów na charakter oddziaływań międzycząsteczkowych w warstwie powierzchniowej surfaktantu płucnego, mogą mieć znaczenie dla przebiegu procesów wymiany masy w obszarze pęcherzykowym płuc. Prowadzi to wniosku, że oddychanie powietrzem zawierającym nanorurki węglowe (jako aerozolu) może stwarzać zagrożenie dla prawidłowego funkcjonowania układu oddechowego.
EN
Influence of multiwalled carbon nanotubes (MCWNTs) on the surface-active properties of phospholipid monolayer (DPPC) at the air - water interface were investigated. The studied system, based on the Langmuir-Wilhelmy film balance, provides a basic physicochemical model of the lung surfactant and allows one to investigate the dynamic interfacial effects. The surface compressibility of DPPC monolayer contaminated with hydrophobic or hydrophilic (oxidized) MWCNTs was altered already at low concentration of nanoparticles in the range of 10-3÷10-2 mg/(cm3 of liquid). Observed effects are probably due to modified intermolecular inter-actions at the interface, and - if happen in vivo - may influence the mass transfer properties in the pulmonary region of the respiratory system. It is concluded that breathing with air contaminated by aerosolized carbon nanotubes may be not safe because of a potential influence of this nanomaterial on the dynamic surface activity of the lung surfactant.
PL
Przedstawiono i omówiono wyniki badania wpływu nanorurek węglowych o różnej charakterystyce na dynamiczne właściwości powierzchniowo czynne mono warstwy fosfolipidowej modelującej surfaktant płucny na powierzchni woda-powietrze. Stwierdzono zaburzenie mechanicznych cech powierzchni międzyfazowej w postaci zmian jej ściśliwości. Efekty te zależą od rodzaju nanorurek (w tym zwilżalności i powierzchni właściwej) oraz ich stężenia. Potwierdzono obserwowaną we wcześniejszych badaniach specyficzną zależność parametrów reologicznych od stężenia cząstek, którą można tłumaczyć agregacją nanorurek po przekroczenia stężenia granicznego.
EN
Experimental investigations of MWCNTs influence on dynamic surface-active properties of phospholipid monolayer used as a functional model of lung surfactant at air-water interface are presented. Modification of mechanical properties of the interface was detected in a form of surface compressibility changes. The observed effects are dependent on MWCNTs concentration and their properties (including wettability and specific surface area). The particular relationship between surface rheological parameters and particle concentration was detected suggesting the effect of carbon nanotubes aggregation at a certain concentration level.
EN
In this work, a proposal of non-diffusional description of surface tension reduction in dynamic conditions in systems containing nonionic surfactant Tween80 is presented. The proposed macroscopic model exploits the conception of mass transfer coefficient in liquid phase. In addition, changes in interfacial surface (surface of a growing bubble in the Maximum Bubble Pressure method) are taken into account in the model. Obtained results were compared with the asymptotic solution of Ward and Tordai equation and experimental results.
PL
Przedstawiono propozycję opisu dynamiki obniżania napięcia powierzchniowego układu roztwór niejonowego surfaktantu TweenSOpowietrze. Zaproponowany model wykorzystuje ujęcie makroskopowe procesu z zastosowaniem koncepcji współczynnika wnikania masy w fazie ciekłej. W obliczeniach uwzględniono zmienność pola powierzchni pęcherza na której gromadzi się surfaktant oraz efekty konwekcyjne. Wyniki porównano z asymptotycznym rozwiązaniem Ward-Tordai dyfuzyjnego modelu transportu surfaktantu do powierzchni międzyfazowej oraz wynikami eksperymentalnymi.
PL
Przedstawiono wyniki badania struktury wewnętrznej zorganizowanych agregatów powstających w wyniku suszenia rozpyłowego kropel zawiesiny o monodyspersyjnym rozkładzie średnic cząstek. Wyniki modelowania struktury agregatów zweryfikowano eksperymentalnie. Wykazano, że w zależności od warunków suszenia - przede wszystkim szybkości parowania kropli - otrzymywane są agregaty o bardzo różnorodnej strukturze i stopniu uporządkowania.
EN
The paper presents results of investigation of the internal structure of organized aggregates which are formed by means of spray drying of a colloidal suspension of monodisperse spherical particles. This structure was investigated both experimentally and numerically. It has been shown that, depending on the drying conditions - especially evaporation rate - particles may aggregate into very diverse structures with a different degree of ordering.
PL
Celem pracy było zbadanie procesów odpowiedzialnych za powstawanie i właściwości aerozoli uwalnianych z elektronicznych papierosów. Wykorzystując dyfraktometr laserowy określono podstawowe parametry objętościowego rozkładu wielkości kropel aerozolu uwalnianego z czterech modeli e-papierosów różniących się wewnętrznym oporem aerodynamicznym. Aerozole zostały wytworzone w warunkach odpowiadającym fizjologicznym wartościom przepływu powietrza z płynów zawierających składniki powszechnie występujące w e-liquidach. Stwierdzono, że jakość uwalnianego aerozolu zależy przede wszystkim od konstrukcji urządzenia, ale także od składu i właściwości e-liquidów.
EN
The aim of this work was to investigate the processes responsible for generation and properties of aerosols released from electronic cigarettes. Based on the laser diffraction method the primary parameters of droplet size distribution of aerosols released from four e-cigarette models with different internal aerodynamic resistance were determined. Aerosols were generated at physiological flow rates from e-liquids with different composition and properties. It was stated that the quality of aerosol depends mainly on device construction but it is also related to e-liquid composition and properties.
PL
Przeanalizowano wpływ dwóch typów wielościennych nanorurek węglowych oraz nanopłatków tlenku grafenu na dynamiczne właściwości powierzchniowo czynne surfaktantu płucnego (Curosurf) oraz opisujące je dylatacyjne właściwości reologiczne powierzchni ciecz-gaz. Na podstawie badań wykonanych metodą pulsującej kropli oceniono i porównano wpływ analizowanych nanomateriałów na sprężystość i lepkość powierzchniową surfaktantu płucnego oraz środka powierzchniowo czynnego z nanocząsteczkami(stężenie 0,25-1 mg/ml. Uzyskane dane potwierdziły, że nanomateriały węglowe wpływają na dynamikę zmian napięcia powierzchniowego w tym układzie, a obserwowane efekty zależą od zarówno powinowactwa nanomateriałów do wody (hydrofilowość/hydrofobowość), jak i innych właściwości fizycznych. Uzyskane wyniki wskazują, że inhalacja nanocząstek węglowych nie jest obojętna dla zdrowia, gdyż może wpływać na dynamikę zmian napięcia powierzchniowego, a zatem i na przebieg procesów transportu masy w układzie surfaktantu płucnego.
EN
The influence of two types of multiwall carbon nanotubes and graphene oxide flakes on the dynamic surface tension and surface rheological properties of the model lung surfactant (Curosurf) was investigated. Based on the results of pulsating drop tensiometry, the viscoelastic dilatational properties of the gas-liquid interface were evaluated and the samples of pure lung surfactant and surfactant with nanoparticles (concentration 0.25-1 mg/ml) were compared. The obtained data confirmed that carbonaceous nanomaterials influence the mode of surface tension variations in this system, and the observed effects depend on both nanomaterial affinity to water (hydrophilicity/hydrophobicity) and other physical properties. The results of this study suggest that inhalation of carbonaceous nanoparticles may be not neutral for health since the nanodeposits influence the dynamic surface tension of lung surfactant and associated mass transfer processes in the lungs.
EN
Transport properties of bronchial mucus are investigated by two-stage experimental approach focused on: (a) rheological properties and (b) mass transfer rate through the stagnant layer of solutions of mucus components (mucine, DNA, proteins) and simulated multi-component mucus. Studies were done using thermostated horizontal diffusion cells with sodium cromoglycate and carminic acid as transferred solutes. Rheological properties of tested liquids was studied by a rotational viscometer and a cone-plate rheometer (dynamic method). First part of the studies demonstrated that inter-molecular interactions in these complex liquids influence both rheological and permeability characteristics. Transfer rate is governed not only by mucus composition and concentration but also by hydrophobic/hydrophilic properties of transported molecules. Second part was focused on the properties of such a layer in presence of selected nanostructured particles (different nanoclays and graphene oxide) which may be present in lungs after inhalation. It was shown that most of such particles increase visco-elasticity of the mucus and reduce the rate of mass transfer of model drugs. Measured effects may have adverse impact on health, since they will reduce mucociliary clearance in vivo and slow down drug penetration to the bronchial epithelium during inhalation therapy.
EN
Measurements of dynamic surface tension were carried out in aqueous systems (water or 0.1 mM Triton X-100) comprising nanoparticles formed from chemically modified polyaldehyde dextran (PAD). The nanostructures, considered as potential drug carriers in aerosol therapy, were obtained from biocompatible polysaccharides by successive oxidation and reactive coiling in an aqueous solution. The dynamic surface tension of the samples was determined by the maximum bubble pressure (MBP) method and by the axisymmetric drop shape analysis (ADSA). Experiments with harmonic area perturbations were also carried out in order to determine surface dilatational viscoelasticity. PAD showed a remarkable surface activity. Ward-Tordai equation was used to determine the equilibrium surface tension and diffusion coefficient of PAD nanoparticles (D = 2.3×10-6 m2/s). In a mixture with Triton X-100, PAD particles showed co-adsorption and synergic effect in surface tension reduction at short times (below 10 s). Tested nanoparticles had impact on surface rheology in a mixed system with nonionic surfactant, suggesting their possible interactions with the lung surfactant system after inhalation. This preliminary investigation sets the methodological approach for further research related to the influence of inhaled PAD nanoparticles on the lung surfactant and mass transfer processes in the respiratory system.
EN
In recent years there has been an intensive development of industries that use or produce materials in the nano scale. Nanomaterials contribute to the improvement of the product parameters, but when inhaled can also negatively affect the human body. The aim of the study was to investigate the effect of cerium oxide nanoparticles on the surface activity of pulmonary surfactant (PS) forming a thin film separating the inhaled air from the alveolar epithelium. Three types of cerium oxide powders were used (Sigma-Aldrich): C1 having a particle size smaller than 25 nm, C2 having a particle size smaller than 50 nm, and for comparison purposes C3 having a particle size smaller than 5 µm. Measurement of specific surface area was carried out using a Gemini 2360 surface area analyzer (Micromeritics, USA). The effect of cerium oxide nanoparticles on the surface activity of PS was studied using DeltaPi microtensiometer (Kibron Inc., Finland). Reconstituted animal surfactant preparation (Beractantum; Abbott Laboratories, France) recommended in states of deficiency of endogenous PS in newborn premature infants, was used as model PS. The tests were carried out at different particle concentrations (ranging up to 1 mg/ml) prepared with the constant concentration of the surfactant solution (1.25 mg phospholipids/ml). The study showed that in all the analyzed cases, the presence of cerium oxide particles caused an increase in surface pressure (lowering of the surface tension) at the liquid-air interface. It was found that the intensity of these changes depends on the particle size, specific surface area and the particle concentration. With the increase in concentrations of the particles in the model surfactant suspension, a greater difference in surface pressure/tension was observed with respect to the initial value. The largest increase in surface pressure (6.4 ± 1.1 mN/m) was observed in the presence of cerium oxide nanoparticles C1, which were characterized by the smallest dimensions (smaller than 25 nm) and the largest surface area (33.3 m2/g). The results show that cerium oxide nanoparticles may have an influence on the surface activity of pulmonary surfactant in vivo and adversely affect the functioning of the human respiratory system.
PL
W pracy przebadano zastosowanie mikrotensjometrii igłowej do śledzenia zmian napięcia powierzchniowego na powierzchni 0,1 mM wodnego roztworu Tritonu X-100 po zanieczyszczeniu go kilkoma rodzajami cząstek nanoglinek. Wykazano, że obecność cząstek obniża adsorpcję surfaktantu na powierzchni ciecz/gaz, zaś efekt zależy od rodzaju cząstek i ich stężenia. Opisane badania o charakterze modelowym stanowią punkt wyjścia do zastosowania opisanej metody do badania oddziaływania nanostrukturalnych cząstek pyłów na surfaktant płucny, co będzie stanowiło cenne uzupełnienie innych technik używanych w pomiarach tego typu.
EN
The use of needle microtensiometer to trace the changes of surface tension at the surface of 0.1 mM Triton X-100 aq. solution contaminated with different types of nanostructured aluminosillicates is discussed in the paper. It is demonstrated that studied particles induce the reduction of surfactant adsorption at air/liquid interface in material- and concentration-dependent manner. This basic research opens the possibility of application of microtensiometer to future studies of interactions between different nanostructured dust particles and lung surfactant as valuable extension of other methods currently used for that purpose.
EN
This article presents an experimental investigation of physicochemical interactions of novel liposomal drug carriers intended for inhalation with model lung surfactant system. The research was done with the use of maximum bubble pressure (MBP) method to measure changes of dynamic surface tension of pulmonary surfactant system after contact with liposomal colloids made of lecithin and lecithin/cholesterol (3:1 w/w) before and after 5 and 10 minutes of nebulisation by pneumatic nebulizer. What is important to point, MBP method allows the discussion of measured phenomena with reference to the time scales characteristic for the changes of alveolar surface area during the breathing cycle. Obtained results may have a potential application during design and development of new therapeutic liposomal formulations for treatment of respiratory as well as systemic diseases.
EN
Inhaled mineral nanoparticles which are deposited on the lung surface may influence the gas/liquid barrier and the pulmonary surfactant (PS) which constitutes the vital element of the respiratory system. This research is focused on the physicochemical effects caused by selected clay nanoparticles (bentonite, halloysite, montmorillonites) interacting with PS and changing its original surface activity. Using three measuring methods (pulsating bubble technique, Langmuir balance and drop shape analysis), we demonstrated the influence of different mineral nanoparticles on the dynamic surface tension of animal-derived PS material (Survanta®) and main surfactant phospholipid (DPPC). The results which are dependent on material properties and concentration allow to hypothesize possible pathways of health effects from inhalation of mineral nanoparticles. This may help to set the guidelines in defining occupational safety standards and methods of protection of the respiratory system against inhaled mineral dusts.
PL
Przedstawiono wyniki badań dotyczących możliwości otrzymywania nanostrukturalnych cząstek polisacharydowych metodą suszenia rozpyłowego. Przebadano wpływ warunków procesu suszenia na wielkość i morfologię cząstek proszku oraz określono rozkład wielkości nanocząstek zarówno w zawiesinie poddawanej suszeniu jak i po ponownym uwodnieniu proszków. Badania wykazały, że zmiana przepływu i temperatury powietrza suszącego pozwala na kontrolowanie morfologii otrzymywanych cząstek proszku. Wykazano również, że uwodnienie powstałych proszków prowadzi do odtworzenia zawiesiny nanocząstek o niezmienionym rozkładzie rozmiarów.
EN
The work is focused on the preparation of nanostructured polysaccharide particles via spray drying of nanosuspensions. The influence of drying conditions on powder morphology was examined. Size distribution of nanoparticles in precursor suspension was compared to the distribution in suspension obtained by powder rehydration. The final results indicated that morphology of powder particles can be controlled by airflow and air temperature in the drier. It was also demonstrated that the initial size distribution of nanoparticles can be reconstructed after powder rehydration.
PL
Przedstawiono doświadczalne i numeryczne wyniki badania morfologii cząstek dekstranu otrzymywanych techniką suszenia rozpyłowego. W wyniku tego procesu można otrzymać cząstki puste w środku typu hollow particles o różnej średnicy oraz grubości powłoki (shell). Do opisu teoretycznego procesu suszenia zastosowano model o parametrach rozłożonych. Pozwolił on na przedstawienie wpływu, jaki na kształt i budowę cząstek wywierają takie parametry procesu, jak temperatura powietrza suszącego oraz wielkość kropli.
EN
The paper presents the experimental and numerical results of dextran par¬ticles morphology obtained by means of spray drying method. This process can produce hollow particles which differ in diameter and shell thickness. For theoretical description of spray drying process the distributed parameter model was used. The model allowed one to present the influence of such process parameters as drying air temperature and droplet size on particle shape and its structure.
EN
The paper demonstrates the application of maximum bubble pressure tensiometry for analysis of physicochemical effects induced by selected mineral nanoparticles and medical powders on pulmonary surfactant. It was shown that dynamic surface tension data measured in timescales relevant to breathing conditions can be used as indicators of possible alterations in lung mechanics caused by inhaled aerosol particles.
PL
W pracy przedstawiono wyniki zastosowania tensjometrii pęcherzykowej opartej o pomiar ciśnienia maksymalnego do analizy wpływu wybranych nanocząstek mineralnych i leczniczych proszków inhalacyjnych na surfaktant płucny. Dane pomiarowe dynamicznego napięcia powierzchniowego w skalach czasowych korelujących z rytmem oddychania wskazują na możliwość uzyskania informacji o zaburzeniach mechaniki płuc wskutek wdychania cząstek aerozolowych zawartych w powietrzu.
PL
Celem pracy była ocena wpływu nanocząstek metali na właściwości powierzchniowe monowarstwy lipidowej utworzonej z fosfatydylocholiny (DPPC). Badania przeprowadzono z wykorzystaniem wagi Langmuira-Wilhelmy’ego. Stwierdzono, że nanocząstki tlenku cynku o wymiarach mniejszych niż 50 nm powodują zmianę właściwości powierzchniowych monowarstwy DPPC podczas izotermicznej kompresji. Nanocząstki metali wdychane przez pracowników w środowisku pracy mogą zaburzać aktywność błon biologicznych, stwarzając tym samym zagrożenie dla zdrowia.
EN
The aim of this study was to evaluate the influence of metal nanoparticles on surface properties of lipid monolayer formed from phosphatidylcholine (DPPC). The study was carried out using the Langmuir-Wilhelmy balance. It was found that zinc oxide nanoparticles with a size smaller than 50 nm caused a change of surface properties of DPPC monolayer during the isothermal compression. Metal nanoparticles inhaled by workers in the working environment may affect the activity of biological membranes, thereby creating a risk to their health.
PL
Metodę stosuje się do badania wpływu cząstek nanoproszków występujących na stanowiskach pracy na właściwości powierzchniowe głównego składnika surfaktantu płucnego - dipalmitylofosfa- tydylocholiny (DPPC). Badania polegają na wyznaczeniu zmian ciśnienia powierzchniowego podczas kompresji monowarstwy DPPC utworzonej na powierzchni roztworu chlorku sodu o stężeniu 9 mg/ml zawierającego badane nanocząstki. Ocenę wpływu nanocząstek na właściwości powierzchniowe monowarstwy DPPC przeprowadza się na podstawie analizy przebiegu izotermy kompresji monowarstwy utworzonej na powierzchni czystej fazy ciekłej oraz izoterm kompresji monowarstwy utworzonej na powierzchni zawiesin o różnych stężeniach nanocząstek.
EN
This method is used to study the influence of particles of nanopowders on the surface properties of the main component of the pulmonary surfactant - dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC). The study consists in determining the changes in the surface pressure during the compression of DPPC monolayer formed on a surface of a suspension of the particles in saline. The assessment of the impact of nanoparticles on the surface properties of DPPC monolayer is carried out on the basis of the analysis of the compression isotherm of monolayer formed on the surface of a pure liquid phase and the compression isotherms of monolayer formed on the surface of the suspensions of various concentrations of nanoparticles.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.