Pollen allergy is also known as hay fever or allergic rhinitis

Delaval Lab

Environmental Lung Health and Aerosol Toxicology

Aerosol Toxicology investigates which components of air pollution are involved in the development and exacerbation of respiratory, allergic, and cardiovascular diseases.

Aerosol Toxicology investigates which components of air pollution are involved in the development and exacerbation of respiratory, allergic, and cardiovascular diseases.

About our Research

The human body's first contact with air pollutants occurs primarily at the lung epithelium, which is a natural interface between inhaled air and body fluids. The Aerosol Toxicology Theme Group therefore exposes human lung cell and co-culture models at the air-liquid interface (ALI). ALI cell cultures reflect the natural situation of the lung epithelium without the need for animal models.

In addition, ALI exposures account for both particulates and the gas phase of an aerosol, making ALI exposures very realistic compared to exposures to collected particulate samples immersed in cell culture medium. To analyze the specific responses of cell culture systems, classical cytotoxicity assays are combined with comprehensive multi-omics analyses. Transcriptome and proteome level responses will be measured in collaboration with HMGU Core Facilities and other project partners. Simultaneous measurements of the chemical and physical aerosol composition allow to find new correlations between the regulation of specific genes or proteins and certain aerosol properties. In this way, substances can be identified that are responsible for certain cellular reactions and could thus have an influence on the development or exacerbation of environmentally induced diseases.

The aim is to develop specific strategies for disease prevention by specifically avoiding previously unknown risk factors.

Specific Topics

Scientists at Aerosol Toxicology

Portrait Mathilde Delaval
Dr. Mathilde Delaval

Head of Aerosol Toxicology, LHI

Porträt Anja Huber
Anja Huber

Laboratory Assistant, LHI

Belinda Rönni

PhD Student, LHI

Publications

See all
J. Aerosol Sci. 191:106710 (2026)

Das, A. ; Delaval, M.N. ; Ihalainen, M. ; Schnelle-Kreis, J. ; Huber, A. ; Zimmermann, E. ; Di Bucchianico, S. ; Sippula, O. ; Czech, H. ; Sklorz, M. ; Zimmermann, R.

Technical note: Quantification of ultrafine particle mass deposition in an in vitro air-liquid interface exposure system.
Environ. Toxicol. Pharmacol. 119:104829 (2025)

Kasemo, T.E. ; Oppmann, M. ; Dembski, S. ; Steinke, M. ; Lajtha, E. ; Moratin, H. ; Stöth, M. ; Scherzad, A. ; Delaval, M.N. ; Zimmermann, R. ; Di Bucchianico, S. ; Hackenberg, S. ; Meyer, T.J.

High concentrations of Printex 90 carbon black ultrafine particles disturb the epithelial barrier in human primary respiratory mucosa models.
Sci. Adv. 11:eadq2348 (2025)

Delaval, M.N. ; Czech, H. ; Almasaleekh, M. ; Offer, S. ; Pantzke, J. ; Ihalainen, M. ; Yli-Pirilä, P. ; Somero, M. ; Kortelainen, M. ; Gawlitta, N. ; Orasche, J. ; Jakobi, G. ; Shukla, D. ; Martens, P. ; Paul, A. ; Fang, Z. ; Pardo, M. ; Barth, A. ; Utinger, B. ; Jeong, S. ; Rastak, N. ; Kuhn, E. ; Huber, A. ; Mukherjee, A. ; Mesceriakovas, A. ; Joutsensaari, J. ; Leskinen, J. ; Hartikainen, A. ; Passig, J. ; Oeder, S. ; Schnelle-Kreis, J. ; Hohaus, T. ; Kiendler-Scharr, A. ; Kalberer, M. ; Di Bucchianico, S. ; Rudich, Y. ; Sippula, O. ; Zimmermann, R.

The efficiency of EURO 6d car particulate filters is compromised by atmospheric aging: In vitro toxicity of gasoline car exhaust.
Sci. Adv. 11:eadp8100 (2025)

Campbell, S.J. ; Utinger, B. ; Barth, A. ; Leni, Z. ; Zhang, Z.H. ; Resch, J. ; Li, K. ; Steimer, S.S. ; Banach, C. ; Gfeller, B. ; Wragg, F.P.H. ; Westwood, J. ; Wolfer, K. ; Bukowiecki, N. ; Ihalainen, M. ; Yli-Pirilä, P. ; Somero, M. ; Kortelainen, M. ; Louhisalmi, J. ; Sklorz, M. ; Czech, H. ; Di Bucchianico, S. ; Streibel, T. ; Delaval, M.N. ; Rüger, C. ; Baumlin, N. ; Salathe, M. ; Fang, Z. ; Pardo, M. ; D'Aronco, S. ; Giorio, C. ; Shi, Z. ; Harrison, R.M. ; Green, D.C. ; Kelly, F.J. ; Rudich, Y. ; Paulson, S.E. ; Sippula, O. ; Zimmermann, R. ; Geiser, M. ; Kalberer, M.

Short-lived reactive components substantially contribute to particulate matter oxidative potential.
Environ. Res. 269:120759 (2025)

Zimmermann, E. ; Das, A. ; Huber, A. ; Gawlitta, N. ; Kuhn, E. ; Schlager, C. ; Gutmann, B. ; Krebs, T. ; Schnelle-Kreis, J. ; Delaval, M.N. ; Zimmermann, R.

Toxicological effects of long-term continuous exposure to ambient air on human bronchial epithelial Calu-3 cells exposed at the air-liquid interface.
Clin. Epigenet. 16:168 (2024)

Thacher, J.D. ; Snigireva, A. ; Dauter, U.M. ; Delaval, M.N. ; Oudin, A. ; Mattisson, K. ; Sørensen, M. ; Borgquist, S. ; Albin, M. ; Broberg, K.

Road traffic noise and breast cancer: DNA methylation in four core circadian genes.
Sci. Total Environ.:176571 (2024)

Das, A. ; Pantzke, J. ; Jeong, S. ; Hartner, E. ; Zimmermann, E. ; Gawlitta, N. ; Offer, S. ; Shukla, D. ; Huber, A. ; Rastak, N. ; Mesceriakovas, A. ; Ivleva, N.P. ; Kuhn, E. ; Binder, S. ; Gröger, T.M. ; Oeder, S. ; Delaval, M.N. ; Czech, H. ; Sippula, O. ; Schnelle-Kreis, J. ; Di Bucchianico, S. ; Sklorz, M. ; Zimmermann, R.

Corrigendum to "Generation, characterization, and toxicological assessment of reference ultrafine soot particles with different organic content for inhalation toxicological studies" [Sci. Total Environ. Volume 951 (2024) 175727].
Sci. Total Environ. 951:175727 (2024)

Das, A. ; Pantzke, J. ; Jeong, S. ; Hartner, E. ; Zimmermann, E. ; Gawlitta, N. ; Offer, S. ; Shukla, D. ; Huber, A. ; Rastak, N. ; Mesceriakovas, A. ; Ivleva, N.P. ; Kuhn, E. ; Binder, S. ; Gröger, T.M. ; Oeder, S. ; Delaval, M.N. ; Czech, H. ; Sippula, O. ; Schnelle-Kreis, J. ; Di Bucchianico, S. ; Sklorz, M. ; Zimmermann, R.

Generation, characterization, and toxicological assessment of reference ultrafine soot particles with different organic content for inhalation toxicological studies.

Contact

Head of Aerosol Toxicology

Portrait Mathilde Delaval
Dr. Mathilde Delaval

Head of Aerosol Toxicology, LHI