背景：随着纳米技术的迅速发展和空气污染问题的日益突出，纳米颗粒（nano-sized particles）对呼吸系统的潜在健康风险引起了全球科研人员和监管机构的广泛关注。纳米颗粒体积微小、比表面积大、化学反应活性高，可通过呼吸道直接进入肺泡甚至血液循环，长期暴露可能引发氧化应激、炎症反应及呼吸系统疾病。在药物吸入剂型开发、纳米材料安全评价及环境健康研究中，建立与人体呼吸道暴露高度相关的体外模型显得尤为迫切。

传统的体外暴露实验多采用浸没（submerged）培养模式，即细胞完全浸没在液体培养基中，通过悬浮或溶液添加颗粒进行暴露。然而，这种模式与真实呼吸环境存在明显差距：颗粒与细胞接触路径不直接、沉积效率难以控制、暴露剂量易受液体介质影响。为解决这一问题，科学界逐渐采用气液界面（Air–Liquid Interface, ALI）细胞暴露模式，模拟肺上皮细胞上表面暴露于气相、下表面接触培养液的真实呼吸条件，使颗粒直接作用于细胞表面，从而提高体外实验的生理相关性。

然而，对于纳米级气溶胶，ALI模式仍面临沉积效率低、剂量控制难、颗粒容易随气流散失等技术挑战。基于此，近期研究提出将冷凝增长（Condensation Growth, CGS）技术与ALI暴露系统结合：通过水蒸气或湿气流使纳米颗粒凝结增大，提升沉积至细胞界面的效率，同时实现颗粒数浓度和沉积剂量的精确控制。天津德伯科技有限公司推出的ACP6气液界面细胞暴露系统，正是顺应这一科研需求，将纳米颗粒沉积控制、冷凝增长技术与ALI细胞培养有机融合，构建了一个高精度、可重复的纳米气溶胶暴露平台。

冷凝增长技术与气液界面细胞暴露技术联合应用的主要技术特点：

1.  冷凝增长模块（Condensation Growth System, CGS）：将极细纳米颗粒在气流中通过水蒸气凝结增大粒径，使颗粒沉降至细胞表面更高效。

2.  气液界面细胞暴露（ALI exposure system）：以A549细胞为例，其上表面暴露于气溶胶，下方接触培养液，实现与真实呼吸道结构高度相似的暴露环境。

3.  精准剂量控制：采用颗粒数浓度（number-based aerosol dose）监控和沉积剂量测定，使实验可重复、可量化，如德伯科技ACP3\6\16系列产品能提供从细胞暴露小室到16通道细胞暴露小室，最高可以支持5个实验浓度组与一个控制组同时高精度，高重复实时剂量监测的暴露实验，。

4.  细胞响应评估：可观察氧化应激、炎症因子、细胞毒性及屏障功能变化，为纳米颗粒安全评价提供可靠数据。

冷凝增长技术与气液界面细胞暴露技术联合应用主要应用场景：

1. 纳米材料安全评价

随着纳米材料在工业、医药、化妆品等领域的广泛应用，其吸入安全性成为监管焦点。ACP3\6\16系统可用于体外评估纳米颗粒在气相暴露下对肺上皮细胞的毒理效应，包括氧化应激、炎症反应和屏障功能变化，为安全性评估提供科学依据。

2. 空气污染与环境健康研究

PM2.5、超细颗粒、柴油尾气等环境气溶胶的暴露研究中，ACP3\6\16可实现纳米颗粒高沉积效率与精准剂量控制，为环境健康研究提供可靠的实验平台。

3. 药物吸入剂型开发

ACP3\6\16系统可模拟药物吸入颗粒沉积于肺泡表面的过程，为干粉吸入剂、雾化药物及纳米药物载体的研发提供科学依据，同时可评估药物的细胞毒性和生理反应，优化吸入制剂设计。

4. 基础毒理与机制研究

通过冷凝增长技术与气液界面细胞暴露技术联合应用，研究者可观察细胞在真实暴露条件下的信号通路变化、基因表达调控、免疫反应及颗粒摄取行为，揭示纳米颗粒的毒理机制，为疾病模型建立提供数据支撑。

总结：

以德伯科技ACP系列气液界面细胞暴露系统为核心的联合应用技术在纳米气溶胶暴露研究中具有显著优势：高沉积效率、精准剂量控制、高生理相关性及模块化设计，使科研人员能够高效开展纳米材料安全评价、环境健康研究及药物吸入剂型开发。通过结合冷凝增长技术，ACP系统不仅克服了纳米颗粒在ALI暴露中沉积低的技术难题，还提升了实验重复性与数据可靠性，为体外气溶胶暴露研究提供了新标准。

未来，随着原代细胞、共培养模式及三维肺泡模型的应用，ACP系统有望进一步贴近人体呼吸道真实环境，为纳米颗粒毒理研究、吸入剂型开发及环境健康评估提供更加精确、可控且高通量的实验解决方案。