毒性試験用揮発性有機化学物質(VOCs)吸入曝露装置制御システムの開発

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12557039
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 竹内 康浩 名古屋大学, 医学部, 教授 (90022805)
• 研究分担者: 上島 通浩 名古屋大学, 医学部, 講師 (80281070) ; 市原 学 名古屋大学, 医学部, 助教授 (90252238) ; 柴田 英治 名古屋大学, 医学部, 助教授 (90206128) ; 平岩 修 (株)MHIエアロスペースシステムズ, 研究員 ; 山田 哲也 名古屋大学, 医学部, 助手 (90303635)
• キーワード: VOCs / 吸入曝露 / EFI / フィードバック / 毒性試験 / チャンバー

研究概要

1.システム設計 まず試作機を製作し、自動車用電子制御弁(EFI)を用いた噴射装置とフィードバック機構つき制御装置を組み合わせる方法により、正確な濃度でガスを発生させうることを検証するべく基礎データの取得をおこなった。その結果、上記方法により、求める精度でのガス発生が原理的に可能との確証を得たため、システム全体の設計を行なった。
2.ハードウェア開発 曝露用チャンバーは4個とし、各チャンバーにつき最大12匹のラットを曝露できるだけの容量を確保した。メンテナンス性を容易にするため、屎尿は水洗式で洗浄できる設計とした。チャンバーの形状やガスの流入口に工夫を凝らし整流板を置くことで、チャンバー内のガス濃度のばらつきを最小限にすることができた。各チャンバーには温度計、風量計を設置した。噴射装置駆動回路は2系統用意し、同時に2剤の混合曝露を可能とした。取得した風量等のデータに基づき、コンピュータがEFIからの溶剤の噴射周期、噴射時間を計算し正確な濃度のガスを作成するとともに、ガスをサンプリングしてガスクロマトグラフィ装置により濃度を測定、フィードバック機構を用いて濃度を一定に保つようにした。カラムを用いることで混合曝露時にもそれぞれのガス濃度を測定、データとして取得できるようにした。装置を制御するためのコンピュータと噴射装置・データロガーを接続するインターフェースボードの製作を行なった。曝露実験室にネットワーク配線工事を行ない、実際ネットワークにうまくつながることを確認した。停電時に備え非常用安定化電源を設置した。遠隔操作用コンピュータを研究室に設置した。
3.ソフトウェア開発 OSはWindows NTを用い、安定した動作を保証できるよう配慮した。装置を制御する基本的な部分のプログラミングはほぼ終了した。

研究成果

• [文献書誌] Ichihara,Gaku: "1-Bromopropane, an alternative to ozone layer depleting solvents, is dose-dependently meantoxic to rats in long-term inhalation exposure."Toxicological Science. 55. 116-123 (2000)
• [文献書誌] Ichihara,Gaku: "Reproductive toxicity of 1-bromopropane, a newly introduced alternative to ozone-layer depleting solvents, in male rats."Toxicological Sciences. 54. 416-423 (2000)
• [文献書誌] Yu,Xiaozhong: "Neurotoxicity of 2-bromopropane and 1-bromopropane, alternative solvents for chlorofluorocarbons."Environmental Research. 85. 48-52 (2001)
• [文献書誌] Kamijima,Michihiro: "Chronic occupational exposure to organic solvents and magnetic resonance signal changes in the brain white matter-a case report-"Journal of Occupational Health. 42. 47-49 (2000)
• [文献書誌] Xie,Zhenlin: "Experimental study on Sensitization potencies and cross-reactivities of hair dye-related chemicals in guine pigs."Contact Dermatitis. 42. 270-275 (2000)
• [文献書誌] Sugiura,Moriko: "Results of skin testing in the workers showing respiratory discrder."Environmental Dermatology. 7. 6-10 (2000)
• [文献書誌] Gotoh,Masahiro: "Changes in cholinesterase activity, nerveconduction velocity, and clinical signs and symptoms in termite control operators exposed to chloropyritos."Journal of Occupational Health. (in press). (2001)
• [文献書誌] 竹内康浩: "フロン代替溶剤トブロモプロパンの生殖毒性と神経毒性"労働の科学. 55. 23-31 (2000)
• [文献書誌] 謝振麟: "化学物質による皮膚障害(8)職業性接触皮膚炎"医薬ジャーナル. 36. 5-13 (2000)
• [文献書誌] 竹内康浩: "中毒学-基礎・臨床・社会医学"朝倉書店(in press). (2001)
• [文献書誌] 竹内康浩: "シンプル衛生・公衆衛生学 第9版"南江堂. 221-238 (2000)