Kunstig lunge velegnet til test af sprayprodukter

Sprayprodukter til imprægnering af fx fliser, gulve, sko og tekstiler bliver anvendt både i hjemmet og på jobbet. Mange af dem ser ikke ud til at påvirke lungerne, men nogle af dem er giftige at indånde. 

- De ødelægger lungesurfaktanten, som er den væske, der dækker lungernes indvendige overflade. Væsken sørger for, at overfladespændingen i lungerne falder, så de ikke klapper sammen, når man trækker vejret. Så en lav overfladespænding er nødvendig for at lungerne fungerer, som de skal, forklarer Jorid Birkelund Sørli, post doc på Det Nationale Forskningscenter for Arbejdsmiljø (NFA).

Selvom de enkelte kemikalier i et sprayprodukt hver for sig er ufarlige, så kan sammenblandingen af dem resultere i en kemisk cocktail, som er giftig at indånde. 

Kamera afslører skader på surfaktanten

Indtil videre har forskerne testet sprayprodukter på forsøgsdyr, men de er i fuld gang med at afprøve en ny metode, hvor man ikke skal bruge forsøgsdyr.

Metoden er baseret på et instrument, et surfaktometer, som forskerne har videreudviklet, så det reagerer på samme måde som lungesurfaktanten i en almindelig lunge vil gøre, hvis man indånder et sprayprodukt. 

Surfaktometeret består nu af et plastikkammer med en vanddråbe tilsat surfaktant. Ved hjælp af en lille motor kan surfaktometeret simulere vejrtrækning, og dråbens overflade ændrer sig i samme takt og udstrækning som surfaktanten i en levende lunge. 

Sprayproduktet bliver sprøjtet ind i kammeret gennem et lille rør, og et kamera tager løbende billeder af surfaktantdråbens bevægelse. 

- Kameraet registrerer dråbens facon, som er et udtryk for dråbens overfladespænding. Hvis dråbens overfladespænding ikke falder tilstrækkelig meget, efter at sprayproduktet er sprøjtet ind i kammeret, har produktet en skadelig effekt på lungesurfaktanten, forklarer Jorid Birkelund Sørli.

Ser ud til at virke

Indtil videre har metoden vist sig at fungere perfekt. 

En prototype af surfaktometeret. Hør seniorforsker Søren Thor Larsen fra NFA fortælle om, hvordan den virker, i denne YouTube-video fra Danmarks 3R-Center. Forklaringen kommer ca. 5.30 minutter inde i videoen. 

 

Surfaktometret i laboratoriet på Det Nationale Forskningscenter for Arbejdsmiljø (NFA) Foto: Søren Thor Larsen, NFA

- For at verificere metoden har vi testet fem forskellige spraypartikler (aerosoler) i surfaktometeret, hvor vi på forhånd kendte deres effekt på lunger i mus, og alle resultaterne stemte overens med den kendte effekt, siger Jorid Birkelund Sørli.

Det drejer sig om tre forskellige typer astmamedicin til inhalation, et hjælpestof som bliver brugt i medicin til inhalation samt stoffet albumin, som man ved skader lungesurfaktanten. Astmamedicinerne og hjælpestoffet havde ingen skadelig effekt på surfaktanten, men det havde albumin.

Et plus for dyrevelfærden

Fordelen ved denne metode er, at man bruger surfaktant fra dyr, der alligevel skulle slagtes. Metoden er i øjeblikket ved at blive testet med andre typer af sprayprodukter for at sikre, at den giver helt pålidelige resultater. Hvis det lykkes vil det kun i meget begrænset omfang være nødvendigt at bruge forsøgsdyr til at teste, om sprayprodukter kan give lungeskader.

Forskningen er udført med støtte fra Innovationsfonden og Danmarks 3R-Center.

Læs den videnskabelige artikel

Sørli JB, Da SE, Bäckman P, Levin M, Thomsen BL, Koponen IK og Larsen ST. A proposed in vitro method to assess effects of inhaled particles on lung surfactant function. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology 2015; DOI: 10.1165/rcmb.2015-0294MA.

Blog med Jorid

Jorid B. Sørli har en blog på videnskab.dk, hvor hun blogger om emner som lungesurfaktant, lungetoksikologi samt indånding af medicin og partikler. 

Besøg Jorid Birkelund Sørlis blog.

Yderligere oplysninger

Post doc Jorid Birkelund Sørli og seniorforsker Søren Thor Larsen, begge NFA