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太阳模拟器用于细胞光毒性的测试

作者:紫外光源事业部时间:2021-01-11 08:51:50浏览28 次

信息摘要:

在光毒性测试的情况下,使用体外3T3 NRU光毒性测试来识别由暴露于光后被激发的化学物质诱导的被测物质的光毒性潜力,该测试通过相对降低光毒性来评估在没有光与有光的情况下,暴露于化学物质的细胞的活力。通过该测试确定的物质,在全身应用并分配到皮肤中后,可能在体内具有光毒性。

光生物学是对可见光,UVA和/或UVB以及IR辐射对生命系统的影响的分析。根据光化学的定律(Grotthaus-Draper定律),发生光化学事件时,应吸收光。光化学反应靶向药物产品中组织中的DNA和发色团。当光敏化学品通过全身循环或皮肤渗透进入皮肤并随后通过适当的可见光或紫外线光子激发该化学品时,就会发生光过敏和/或光刺激。

对于局部应用的物质或通过全身性暴露(静脉内或口服)可到达眼睛和/或皮肤的物质,建议吸收化学物质吸收290-700 nm(表1)范围内的光的测试方法,称为光安全性。测试。

表1.化学品光吸收的相对累积红斑有效性

光谱范围
下限 
上限
<290

 <0.1
290-300 
1个 
8.0
290-310  
49.0
65.0
290-320 
85.0 
90.0
290-330 
91.5 
95.5
290-340 
94.0 
97.0
290-400 
99.0 
100.0
UVA II(320-340) 
≥20.0 

UVA I(340-400) 
 ≥60.0

太阳光模拟器

太阳光模拟器就是模拟太阳光光谱和辐照度的仪器。它可用于太阳能电池测试、光催化、化妆品和涂料等材料的耐光实验、光生物的检查与测试等。太阳光模拟器本身体积较小,测试过程不受环境、气候、时间、地点等因素影响,从而避免了室外测量的各种因素限制。太阳光模拟器具备光束准直、光斑均匀、光谱与太阳光匹配的特点,使用户足不出户即可完成需要太阳光照射条件的实验,适用于单晶硅、多晶硅、非晶薄膜、染料敏化、有机、III-V 族半导体等各种不同类型的太阳电池。

  太阳光模拟器用来模拟真实的太阳光照条件,在太阳能光伏器件的研究和质检中被广泛应用。 太阳光模拟器具备光束准直、光斑均匀、光谱与太阳光匹配的特点,使用户足不出户即可完成需要太阳光照射条件的实验,太阳光模拟器适用于单晶硅、多晶硅、非晶薄膜、染料敏化、有机、III-V族半导体等各种不同类型的太阳能电池。

  太阳光模拟器作为光源,在某种意义上说,可以等同于太阳光源,可以模拟太阳光照射。太阳光模拟器广泛应用于太阳能电池特性测试,光电材料特性测试,生物化学相关测试,光学催化降解加速研究,皮肤化妆用品检测,环境研究等。

  随着太阳能光伏产业的蓬勃发展,太阳光模拟器的光谱匹配性能测试也越趋重要。针对大多数采用脉冲氙灯作为光源的设备,理想的测试状态是采集一个脉冲周期内的辐射光谱,进而判断该太阳光模拟器的光谱等级。

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光安全性测试针对以下四个基本终点或结果:

光毒性或光刺激是皮肤对光反应性化学物质的急性光诱导反应。
光过敏是对由光产物形成引发的化学物质的免疫反应。它也可能是抗原暴露的副产物。
光遗传毒性是一种遗传毒性反应,发生在暴露于可见光或紫外线光活化的化学物质后。
光致癌性是化学物质与紫外线接触时诱导皮肤肿瘤形成的能力。
在化妆品成分或药物的情况下,进行基本的光安全性测试,以排除上述终点在通过体外或体内暴露于UV辐射或测试细胞培养物或动物后出现上述可能性的可能性。将测试结果与不存在紫外线辐射的情况下的可比较样品的结果以及在化学药品暴露于相似紫外线剂量下的对照进行比较。已知不同种类的药物(例如抗惊厥药,非甾体抗炎药,抗高血压药,抗微生物药,利尿药和抗抑郁药)会诱发人类的光刺激。

LUYOR-UV系列太阳模拟器

大多数测试方法都涉及使用辐射光谱来近似太阳光谱,利用适当的滤光片消除UVC成分,但允许UVA和UVB成分通过。大多数方法未提供进一步的指导,因此UVA和UVB组分之间的强度变化可能会根据所使用的光源而有很大变化。所述奥丽尔溶胶- UV系列太阳模拟器(图1)可以产生一个限定的光谱输出,符合以下标准:FDA CFR部分201.327; ISO 24444:2010(e)版;光谱匹配的国际SPF测试方法(CTFASA / COLIPA / JCIA / CTFA:2006年5月)。

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光毒性

在光毒性测试的情况下,使用体外3T3 NRU光毒性测试来识别由暴露于光后被激发的化学物质诱导的被测物质的光毒性潜力,该测试通过相对降低光毒性来评估在没有光与有光的情况下,暴露于化学物质的细胞的活力。通过该测试确定的物质,在全身应用并分配到皮肤中后,可能在体内具有光毒性。

最近,对体外3T3 NRU光毒性测试的相关性和可靠性的评估表明,该测试可预测人和动物体内的急性光毒性作用。但是,该测试不能预测由于化学和光的共同作用而导致的其他不利影响。它不能预测光过敏,光遗传毒性或光致癌性,也不能评估光毒性。

3T3方法表明使用太阳模拟器模拟太阳光是更佳的人工光源。在此,过滤后的太阳模拟器的辐射功率分布必须几乎等于室外日光的辐射功率分布。由于基于氙气的太阳模拟器会发出大量的UVB,因此必须对其进行适当过滤,以减弱具有强烈细胞毒性的UVB波长

为了抑制UVB,Sol-UV系列太阳模拟器配备了适当的过滤器。该方法表明,无论采取何种措施通过过滤或通过不可避免的设备过滤效果来衰减部分频谱,为这些滤光片记录的光谱都不得偏离标准的室外日光。Sol-UV太阳模拟器的符合COLIPA要求的输出满足了这些要求。


光过敏

由于光过敏测试是在体内进行的,因为它需要测量对由于暴露于可见光或紫外光而产生的光产物的免疫反应。Sol-UV将动物暴露在紫外线下,其波长类似于COLIPA专着中报道的防晒保护因子(SPF)中使用的波长范围。

光遗传毒性

光遗传毒性测试评估化合物在暴露于可见光或紫外线并被其激活后转化为遗传毒性产品的能力。诸如抑制正常DNA修复机制和对DNA的破坏(即链断裂或诱变)等结果表明发生了光遗传毒性反应。

光致癌性

通常通过对白化病无毛小鼠进行体内测试来评估光致癌性,以研究紫外线对促进各种类型皮肤癌的影响。发生光致癌性的机制可能是免疫抑制或光遗传毒性。这也可能是由显示任何一种机理的光诱导副产物引起的。该测试涉及使用产生类似于太阳紫外线输出的输出的光源,类似于COLIPA标准,并且还可能涉及加速剂量。

 

光毒性试验用太阳光模拟器相关的常见问题

【Q】太阳光模拟器是什么样的装置?
【A】太阳光模拟器是尽可能忠实地重现了自然太阳光的照射机器。本机器照射的光线中包含的UV-A的照射量实现了2.5mW/cm2以上的水平,并且几乎完全地隔离了会导致产生热量的红外线。

【Q】太阳光模拟器会被使用在什么样的用途上?
【A】会被使用在医药品、化妆品、食品及化学物质的光毒性试验上。

【Q】光毒性试验是什么样的试验?
【A】光毒性试验是指,主要针对医药品、化妆品、食品及化学物质中的部分物质,为了确认其安全性而实施的试验。该部分物质包括通过吸光度测量被检测出在紫外线区域有吸收的物质,或通过光细胞毒性试验被判定为阳性的物质。

【Q】可以控制放射照度、照射距离吗?
【A】放射照度在100~50%的范围内可以通过调节旋钮进行连续调光。另外,照射距离也可以通过更换阶层(照射台)自由地设定。

【Q】光毒性试验用太阳光照射装置可以连续地亮灯吗?另外灯泡的寿命有多长?
【A】可以连续地亮灯。可以连续地亮灯直到灯泡的寿命结束。连续地亮灯时,灯泡的寿命平均为约1,500小时。

 


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