Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

مقارنة تأثيرات بخار السجائر الإلكترونية ودخان السجائر في رواية Published: May 24, 2017 doi: 10.3791/55672

Summary

يصف هذا البروتوكول طريقة لتعريض القوارض لبخار السجائر الإلكترونية (E-بخار) ودخان السجائر. يتم بناء غرف التعرض عن طريق تعديل غرف التخدير مع نظام الضخ الآلي الذي يسلم بخار E أو دخان السجائر للقوارض. ويمكن بسهولة تعديل هذا النظام لاستيعاب العديد من نقاط النهاية التجريبية.

Abstract

وتستخدم السجائر الإلكترونية ( السجائر الإلكترونية ) على نطاق واسع، وتزداد شعبية. وتشير التقديرات إلى أن أكثر من 9 ملايين من البالغين يستخدمونها بانتظام. إن الآثار الصحية السلبية المحتملة لتعرض بخار السجائر الإلكترونية (بخار الماء) غير محددة بشكل جيد. في حين تم تطوير العديد من النماذج الحيوانية للتعرض E-فابور، عدد قليل من النماذج تعرض القوارض لكميات ذات الصلة سريريا من النيكوتين وإجراء مقارنات مباشرة لدخان السجائر داخل نظام التعرض نفسه. هنا، نقدم طريقة لبناء وتشغيل غرفة E -vapor وغرفة دخان السجائر. يتم بناء الغرف من قبل غرف تجهيز التخدير مع نظام الضخ التي تسيطر عليها الكمبيوتر التي توفر كميات ثابتة من Eإيز: 14px؛ "> - دخان بخار أو سجائر للقوارض، ويقاس التعرض للنيكوتين بشكل غير مباشر عن طريق قياس مستويات الكوتينين في الدم قبل وبعد التعرض، ويمكن تعديل نظام التعرض هذا لاستيعاب أنواع مختلفة من السجائر الإلكترونية وسجائر التبغ، ويمكنه يمكن استخدامها لمقارنة آثار E -vapor ودخان السجائر في الجسم الحي .

Introduction

ومنذ دخول السوق الأمريكية في عام 2004، توسعت السجائر الإلكترونية (E-سيغاريتس) إلى صناعة تبلغ قيمتها مليار دولار، وتشير التقديرات إلى أن ما يقرب من 9 ملايين من البالغين يستخدمونها بانتظام 1 . وفي عامي 2014 و 2015، استخدم عدد أكبر من طلبة المدارس الثانوية السجائر الإلكترونية مقارنة بالسجائر التقليدية 2 . وقد أدى العدد المتزايد من مستخدمي السجائر الإلكترونية إلى بذل جهود بحثية لتقييم آثارها الصحية الضارة المحتملة.

تنتج السجائر الإلكترونية بخار (يطلق عليه اسم "بخار بخار") عن طريق تسخين محلول لزج يحتوي عادة على خليط من الماء أو جلايكول بولي إيثيلين أو جلسرين نباتي ونيكوتين ونكهات 3 و 4 . وقد تبين أن بخار E يحتوي على العديد من المركبات الضارة بما في ذلك أنواع الأكسجين التفاعلية (روس)، والنيكوتين، والألدهيدات المختلفة، والهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات 5 ،6 - يتم تشكيل العديد من هذه المركبات خلال عملية التبخير من E-ليكويد قبل الاستنشاق 7 . ومن الجدير بالذكر أن العديد من هذه المركبات الضارة موجودة أيضا في دخان السجائر، مما يثير القلق من أن استخدام السجائر الإلكترونية قد يكون له عواقب صحية سلبية مماثلة 7 .

هناك توافق ضئيل في الآراء حول الآثار الصحية للسجائر الإلكترونية. لمعالجة هذا، تم تطوير العديد من النماذج الحيوانية من التعرض بخار E ( الجدول 1 ). هذه النماذج تستخدم مجموعة متنوعة من الأساليب مثل الجسم كله E-بخار التعرض والتهوية الميكانيكية. في حين أن النماذج الحالية قدمت بيانات ثاقبة، فإن قلة منها تقوم بإجراء مقارنات مباشرة لدخان السجائر ضمن نظام التعرض نفسه ( الجدول 1 ). بالإضافة إلى ذلك، في حين أظهرت العديد من الدراسات البشرية المستخدمين السجائر الإلكترونية والمدخنين السجائر لديهم مستويات الكوتينين في الدم بين 30-200 نانوغرام / مل، والعديد من النماذج من بخار E والتعرض لدخان السجائر تسقطإيد ذيس رانج 8 ، 9 ، 10 ، 11 ، 12 .

هنا نقدم طريقة لمقارنة آثار دخان السجائر والتعرض بخار E في الجسم الحي التي تعطي مستويات الكوتينين في الدم مماثلة للدراسات البشرية.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

وقد تم تنفيذ البروتوكول التالي تحت إشراف وموافقة من جامعة ميشيغان المؤسسية رعاية الحيوان واستخدام اللجنة (إاكوك).

1. الإلكترونية غرفة بخار بخار السجائر

ملاحظة: يجب أن توضع غرفة كاملة في غطاء الدخان أثناء الاستخدام. كانت الغرفة هنا في بيئة مختبرة في درجة الحرارة التي تمت تصفيتها وتصفيتها. ويجوز للمحققين أن يختاروا مراقبة هذه الجوانب من النظام لضمان اتساق نوعية الهواء في الغرفة. كخيار، تغطي شاشات مع قفص معدني يمكن منع القوارض العبث في حين يسمح للمراقبين لعينة البيئة الغرفة الداخلية.

  1. الحصول على غرفة التخدير مع غطاء الهواء ضيق قابل للإزالة مع حجم 20 L.
  2. باستخدام منشار تهزهز مزودة شفرة مناسبة لقطع المواد، وقطع حفرة قطرها 10.2 سم في غطاء الغرفة حوالي 7.6 سم من الحافة الخلفية منغرفة.
  3. إدراج تنفيس قابل للتعديل في حفرة وجبل في مكان مع أي لاصقة لاصقة.
    ملاحظة: تأكد من أن سدادة لاصقة ليست في متناول القوارض في الغرفة، لأنها قد مضغ السدود. لمنع هذه المشكلة المحتملة، وتطبيق كولك إلى الخارج من جدار الغرفة لتركيب تنفيس.
  4. قطع أنابيب السيليكون إلى قسمين 15 سم، ونعلق طرفي على جانبي T- موصل.
    ملاحظة: أنابيب السيليكون لديه القدرة على التفاعل مع بعض مكونات بخار الإلكترونية أو دخان السجائر. وهكذا، يمكن للمحققين النظر في استخدام أنابيب غير رد الفعل.
  5. الموضوع كلا من أنابيب السيليكون من خلال الثقوب الجاهزة بالقرب من الجزء الأمامي من غطاء الغرفة بحيث T- الموصل هو داخل الغرفة. تأكد من أن األنابيب مؤمنة بالغطاء مع أي شريط لاصق أو شريط كهربائي.
  6. ربط نهايات مجانية من أنابيب السيليكون لنهاية الإخراج من اثنين من مضخات الهواء الصغيرة. وينبغي تركيب المضخات على غطاء الغرفة مع وضع مزدوج،أو لاصق.
    مالحظة: يجب أن يكون طول األنبوب المتصل بنهاية خرج المضخة قصيرا للحد من كمية جمع البخار على السطح الداخلي لألنبوب أثناء االستخدام.
  7. مع أنبوب سيليكون جديد، إرفاق طرف واحد إلى جانب المدخلات من واحدة من مضخات الهواء (مضخة أ في الشكل 1 )، وقطع هذا الأنبوب إلى حوالي 4 سم في الطول. هذا هو المكان الذي سيتم إدراج السيجارة الإلكترونية أثناء استخدام الغرفة. تأكد من أن قطر الأنبوب يسمح ل تناسب دافئ حول نهاية e- سيج.
  8. مع أنبوب سيليكون جديد، نعلق طرف واحد إلى الجانب المدخلات من مضخة الهواء الأخرى (مضخة B في الشكل 1 ). هذه المضخة سوف أعرض هواء الغرفة في الغرفة. على هذا النحو، يجب وضع نهاية الأنبوب خارج غطاء الدخان. طول هذا الأنبوب ليست حرجة، ولكن ينبغي أن تكون قصيرة قدر الإمكان للحد من مقاومة تدفق الهواء.
  9. داخل الغرفة نعلق اثنين من السنانير الصغيرة مع لاصق على الوجهين لعقد أوكسيغإن و أول أكسيد الكربون.

شكل 1
الشكل 1. تخطيطي من السجائر الإلكترونية غرفة بخار.
يقع غرفة في غطاء الدخان (لا يظهر). مضخة الهواء الغرفة (مضخة ب) يدخل الهواء الغرفة من خارج غطاء الدخان إلى غرفة باستمرار في 2 لتر / دقيقة. مضخة E-سيغ (مضخة A) نفث 133 مل من بخار E أكثر من 4 ثوان، مع فترة راحة 30 ثانية. E-بخار ومزيج هواء الغرفة قبل أن يتم ضخها في الغرفة. وتقوم أجهزة رصد الغاز بقياس تركيزات أول أكسيد الكربون (كو) والأكسجين (O 2 ) داخل الغرفة بشكل مستمر. يتم استنفاد بخار E بشكل سلبي من خلال تنفيس في غطاء الدخان. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

2. السجائر دخان غرفة الجمعية

ملاحظة: أي علامة تجارية تقريبا of السجائر يمكن استخدامها مع هذا النظام، ولكن السجائر البحثية موحدة مثل جامعة كنتاكي 1R6F البحوث السجائر هي فعالة من حيث التكلفة وموثوق بها، وأفضل لهذا التطبيق.

  1. اتبع الخطوات 1.1 - 1.6، وخطوة 1.9.
  2. مع أنبوب سيليكون جديد، إرفاق طرف واحد لجهاز إضاءة السجائر، والطرف الآخر إلى جانب المدخلات من مضخة الهواء (مضخة A في الشكل 2 ). يجب وضع جهاز إضاءة السجائر داخل غطاء الدخان وخارج الغرفة أثناء الاستخدام.
    ملاحظة: يتطلب بناء جهاز إضاءة السجائر معرفة تصنيع المعادن والهندسة الكهربائية. في حين أن دليل خطوة بخطوة لبناء لن تعطى هنا، انظر المواد التكميلية للخطط.
  3. مع أنبوب سيليكون جديد، نعلق نهاية واحدة لمضخة الهواء الأخرى (مضخة B في الشكل 2 ). وهذه المضخة إدخال الهواء الغرفة في الغرفة، وبالتالي يجب وضع نهاية أنبوب خارج غطاء الدخان. >
  4. قطع عدة 5 ملم الشقوق العمودية واسعة في الجدار الأمامي للغرفة، وجبل مروحة الكمبيوتر على الجزء الخارجي من الغرفة بحيث يغطي هذا الافتتاح. تأكد من أن الجبهة من مروحة تواجه نحو الغرفة بحيث مروحة سوف تهب الهواء في الغرفة من خلال هذا الافتتاح.

الشكل 2
الشكل 2. تخطيطي لدخان السجائر الغرفة.
مضخة الهواء الغرفة (مضخة ب) يدخل الهواء الغرفة من خارج غطاء الدخان إلى غرفة باستمرار في 2 لتر / دقيقة. مضخة A توجه على السجائر مضاءة لمدة 40 ثانية مع معدل 2 لتر / دقيقة، و 20 ثانية في وقت لاحق مروحة الكمبيوتر يجلئ الغرفة أكثر من 3 دقائق. الدخان ومزيج الهواء الغرفة قبل أن يتم ضخها في الغرفة. وتقوم أجهزة رصد الغاز بقياس تركيزات أول أكسيد الكربون (كو) والأكسجين (O 2 ) بشكل مستمر. يتم استنفاد الدخان من خلال تنفيس في غطاء الدخان.ftp_upload / 55672 / 55672fig2large.jpg "تارجيت =" _ بلانك "> الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

3. متحكم الجمعية والبرمجيات

  1. السيطرة على نظام الضخ من غرفة بخار السجائر الإلكترونية وغرفة دخان السجائر بواسطة ميكروكنترولر منفصلة. تحميل برنامج متحكم وتحميل رموز التشغيل المنصوص عليها في المواد التكميلية S. سوف رمز بخار السجائر الإلكترونية تشغيل مضخة الهواء الغرفة بشكل مستمر وتفعيل مضخة السجائر الإلكترونية لمدة 4 ثانية كل 30 ثانية. سيعمل رمز دخان السجائر على تشغيل مضخة هواء الغرفة بشكل مستمر، وتفعيل مضخة السجائر لمدة 40 ثانية، وتفعيل مروحة الكمبيوتر 20 ثانية بعد توقف مضخة السجائر. سيتم إيقاف تشغيل المروحة بعد تشغيل لمدة 3 دقائق.
    ملاحظة: توقيت المضخات والمروحة يمكن تعديلها حسب الحاجة. مرجع تعليمات الشركة المصنعة حول كيفية تحميل الرموز ذات الصلة إلى متحكم.
  2. للتجميعلي متحكم، ربط الأسلاك الرمزية، الثنائيات، ريسيسترز، والمكثفات إلى لوحة الخبز كما هو مبين في الشكل 3 ونعلق أسلاك التمساح كليب لمضخات الهواء المقابلة (ومروحة الكمبيوتر لدخان السجائر الغرفة). منزل متحكم خارج غطاء الدخان إذا كان ذلك ممكنا.

الشكل 3
الشكل 3. تخطيطي من متحكم.
التخطيطي من متحكم والخبز المجلس لتشغيل توقيت مضخات الهواء والمروحة. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

4. الحيوانات

  1. استخدام الفئران البالغة وزنها 450 - 520 ز.
  2. مجموعة الفئران وفقا لنوع التعرض (على سبيل المثال ، السجائر الإلكترونية، دخان السجائر، غرفة الهواء ضخ في الغرفة).
  3. في هذا الوقت بيأرإيور للتعرض، وجمع 500 ميكرولتر من الدم في أنابيب المغلفة إدتا من الوريد الذيل باستخدام حقنة لقياس خط الأساس تركيز الكوتينين في الدم.
  4. تدور أسفل عينات الدم في 20،000 x ج لمدة 30 دقيقة في 4 درجة مئوية وجمع المصل. تأكد من أن العينات مبردة على الجليد طوال هذه العملية.
  5. بعد بروتوكول الشركة المصنعة، فحص للكوتينين في عينات المصل التي تم جمعها. ويمكن أيضا أن يتم تخزين العينات في -80 درجة مئوية لاستخدامها لاحقا.

5. تشغيل غرفة السجائر الإلكترونية

  1. تنظيف داخل الغرفة مع الايثانول 70٪، ثم مع الماء منزوع الأيونات، والسماح للهواء الجاف حتى غرفة جافة تماما (أو حوالي 30 دقيقة).
  2. معايرة شاشات الغاز وجبل رصد كامل على الحائط داخل الغرفة.
  3. مكان الفئران داخل الغرفة. لاحظ أن ما يصل إلى ثلاثة حيوانات يمكن أن تتعرض في وقت واحد.
  4. تأكد من أن السجائر الإلكترونية مشحونة بالكامل بما يكفي من E-ليكويد وأدخل السيجارة الإلكترونية في أنبوب المدخلات. ومن الأهمية بمكان التأكد من أن بطارية السجائر الإلكترونية ومستويات E-ليكويد كافية طوال مدة التعرض لمدة 90 دقيقة.
  5. بدوره مضخات الهواء على، وبدء الموقت.
  6. أثناء التعرض مراقبة مراقبة الغاز لضمان غرفة تحتوي على> 20٪ O 2 و 0 جزء في المليون كو.
    ملاحظة: إذا انخفضت مستويات الأكسجين، قد لا تكون الغرفة جيدة التهوية أو قد لا تتم معايرة جهاز مراقبة الأوكسجين بشكل مناسب.
  7. مرة واحدة في وقت التعرض قد وصلت 90 دقيقة، وإزالة السجائر الإلكترونية والاستمرار في تشغيل مضخات الغاز لتنفيس البخار المتبقية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن رفع الجزء العلوي من الغرفة لتسريع التهوية.
  8. بمجرد إزالة البخار، إزالة الفئران وتنظيف الغرفة.
  9. جمع 500 ميكرولتر الدم من الوريد الذيل من كل الفئران حوالي 1 ساعة بعد التعرض في ختام البروتوكول التجريبي.
  10. اتبع الخطوات 4.4 - 4.5 لعزل المصل وفحص للكوتينين.

"jove_title"> 6. تشغيل غرفة السجائر التبغ

  1. اتبع الخطوات من 5.1 إلى 5.3.
  2. إدراج السجائر في جهاز إضاءة السجائر، مع نهاية السجائر ضد عناصر التدفئة.
  3. بدوره على جهاز الإضاءة السجائر حتى يبدأ بعقب السجائر ل سمدولدر (حوالي 5 ثانية).
  4. مرة واحدة يتم مضاءة السجائر، بدوره على نظام الضخ، بدء الموقت، ومراقبة حرق السجائر إلى الانتهاء (حوالي 40 ثانية).
  5. مرة واحدة قد أحرقت السجائر، وإزالة بعناية السجائر المستهلكة من جهاز إضاءة السجائر مع ملقط.
  6. تأكد من أن مستويات كو لا ترتفع فوق 1000 جزء في المليون ومستويات O 2 لا تقل عن 20٪. توقيت مروحة الكمبيوتر ومدة حاسمة في منع تراكم أول أكسيد الكربون.
  7. بعد 4 دقائق تحويل نظام الضخ قبالة والعودة إلى الخطوة 6.2 حتى الفئران تتعرض لدخان التبغ لمدة 90 دقيقة (أو ما يقرب من 23 السجائر).
    ملاحظة: مستويات أول أكسيد الكربون 4 دقيقة بعد برغي السجائريجب أن ينخفض ​​نينغ أقل من 400 جزء في المليون، وإلا أول أكسيد الكربون قد تبدأ في تتراكم في الغرفة.
  8. عند اكتمال التعرض، الاستمرار في ترك نظام الضخ على تهوية الدخان المتبقية. عندما ينخفض ​​أول أكسيد الكربون أقل من 100 جزء في المليون إزالة الفئران من الغرفة. هذا ينبغي أن يستغرق 5-10 دقيقة.
  9. إزالة الفئران وتنظيف الغرفة.
  10. جمع 500 ميكرولتر الدم من الوريد الذيل حوالي 1 ساعة بعد التعرض في ختام البروتوكول التجريبي كما هو الحال مع السجائر الإلكترونية.
  11. اتبع الخطوات 4.4 - 4.5 لعزل المصل وفحص للكوتينين.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

أول أكسيد الكربون والرصد الأوكسجين

ولم تنخفض تركيزات الأآسجين عن 20 في المائة خلال التعرض للبخار الإلكتروني، وظلت تركيزات ثاني أآسيد الكربون غير قابلة للكشف طوال فترة التعرض. وأشار مراقبو الغاز أثناء التعرض لدخان السجائر إلى أن تركيز الأكسجين ظل فوق 20٪. لم تتجاوز تركيزات أول أكسيد الكربون 1000 جزء في المليون ( الشكل 4 ).

الشكل 4
الشكل 4: تركيزات أول أكسيد الكربون في غرفة دخان السجائر. تم تسجيل تركيز أول أكسيد الكربون كل 30 ثانية على مدى إدخال الدخان من السجائر 1R6F. النتائج المعروضة هي متوسطات من 3 دورات متتالية 4 دقائق. لم تتجاوز تركيزات أول أكسيد الكربون 1000 جزء في المليون. يتم حرق السجائر إلى الانتهاء أكثر من 40 ثانية، والمروحة هو تفعيلد 20 ثانية في وقت لاحق ( أي يتم تنشيط مروحة 1 دقيقة بعد اشتعال السجائر).

قبل وبعد التعرض المصل كوتينين

كان التعرض المسبق و 1 ساعة من الكوتينين في الدم بعد التعرض لمجموعة E-فابور (n = 3) 4.2 ± 0.4 نانوغرام / مل و 171.6 ± 20.5 نانوغرام / مل، على التوالي. كان التعرض المسبق و 1 ساعة كوتينين المصل بعد التعرض لمجموعة دخان السجائر (ن = 3) 3.9 ± 0.3 نانوغرام / مل و 98.8 ± 2.1 نانوغرام / مل، على التوالي ( الشكل 5 ).

الشكل 5
الشكل 5: مستويات الكوتينين في مصل الدم بعد التعرض لدخان السجائر أو السجائر الإلكترونية. تم قياس مصل الكوتينين قبل بدء البروتوكول، و 1 ساعة بعد جلسة التعرض لمدة 90 دقيقة. كان التعرض المسبق و 1 ساعة كوتينين المصل بعد التعرض لمجموعة بخار الإلكترونية 4.2 ± 0.4 نانوغرام / مللو 171.6 ± 20.5 نانوغرام / مل، على التوالي. كان التعرض المسبق و 1 ساعة كوتينين المصل بعد التعرض لمجموعة دخان السجائر 3.9 ± 0.3 نانوغرام / مل و 98.8 ± 2.1 نانوغرام / مل، على التوالي. وكان الفرق بين تركيزات مصل الكوتينين قبل وبعد التعرض ذات دلالة إحصائية. * P <0.05.

الشكل 6
الشکل 6: غرفة بخار السجائر الإلکترونیة وغرفة تدخین السجائر. صورة لبخار السجائر الإلكترونية (يمين) وغرفة دخان السجائر (يسار) داخل غطاء الدخان. تحتوي الصناديق الحمراء على ميكروكنترولر. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

نموذج الحيوان <قوية> السجائر الإلكترونية تبغ، السيجارة مرجع
طريقة التعرض كائن نموذجي الماركة (النيكوتين) كوتينين نغ / مل (مصل، [بول]) علامة تجارية كوتينين نغ / مل (مصل، [بول])
كامل الجسم التعرض C57BL / 6J الفئران جويتيش 510-T (1.8٪) 62.3 ± 3.3، [892.5 ± 234] N / A N / A ماكغراث-مورو
الميكانيكية التنفس الصناعي بالب / سغ الفئران لم يبلغ عنها [400 - 500] لم يبلغ عنها [500 - 800] Ponzoni
كامل الجسم التعرض سد-1 الفئران متعددة * (0.6 - 24٪) لم يبلغ عنها N /ا N / A هوانج
كامل الجسم التعرض ويستار، الفئران، الفئران إيغو تي (0.9٪) لم يبلغ عنها لم يبلغ عنها لم يبلغ عنها Salturk
كامل الجسم التعرض C57BL / 6 الفئران نجوي (1.8٪) 267 ± 17 N / A N / A سوزان
كامل الجسم التعرض C57BL / 6J الفئران كولكارت، بخار تيتان 500 ± 10 3R4F مرجع السجائر 76 ± 7.6 الحصري
* إكستريم فابينغ، فابور، فيب عصير المدمن، جريم الإبداعات، الأخضر المعيشة الذكية، حر ماسونس إليكسر

الجدول 1: خصائص نماذج التعرض الإلكترونية للسجائر.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

نحن هنا وصف طريقة لبناء الغرف التي تعرض القوارض إلى بخار E ودخان السجائر بطريقة تسيطر عليها ( الشكل 6 ). بناء غرفة السجائر الإلكترونية هو بسيط نسبيا وغير مكلفة مقارنة مع أنظمة التعرض التجاري 14 ، 15 ، 16 . الأجزاء والأدوات اللازمة لبناء غرفة متاحة بسهولة من الموردين التجاريين على الانترنت. وبالمثل، فإن بناء غرفة دخان السجائر بسيط نسبيا باستثناء جهاز إضاءة السجائر الذي يجب أن يكون ملفقا (انظر المواد التكميلية للخطط).

مرة واحدة يتم بناء الغرف، خطوة حاسمة من نظام التعرض ومعايرة غرف لفضح القوارض إلى المبلغ المطلوب من النيكوتين. في كل من غرفة السجائر الإلكترونية وغرفة السجائر، وضبط كمية من مجموع التعرض رإيم ربما يكون أسهل طريقة لزيادة أو تقليل كمية التعرض للنيكوتين. زيادة وقت النفخة في نظام التعرض للسجائر الإلكترونية قد يزيد من جرعة النيكوتين، ولكن رسم بخار من السجائر الإلكترونية لفترة طويلة من الزمن قد ثبت لزيادة مستويات روس والألدهيدات، والمركبات الخطرة الأخرى، وربما أو قد لا تعكس العادات النموذجية لمستخدمي السجائر الإلكترونية 5 . مدة النفخة وإجمالي الوقت التعرض يمكن تعديلها عن طريق تعديل التعليمات البرمجية التي تم تحميلها إلى متحكم. وتجدر الإشارة أيضا إلى أن تركيز النيكوتين في حلول السجائر الإلكترونية، فضلا عن الجهد الكهربائي لعنصر التدفئة بالسجائر الإلكترونية، يمكن أن يختلف اختلافا كبيرا وينبغي أخذه في الاعتبار عند معايرة النظام.

واحدة من أكبر مزايا هذا النظام التعرض هو تنوعها. تقريبا أي نوع من e-- سيغ أو e-- سيج الحل يمكن استخدامها مع هذا النظام. هذا هو فيا مفيدة بشكل خاصحيث أن سوق السجائر الإلكترونية يتضمن الآن أكثر من 400 علامة تجارية وآلاف حلول السجائر الإلكترونية 13 . بالإضافة إلى ذلك، فإن نظام التعرض متوافق مع عدة نقاط نهاية تجريبية تسمح للآثار من السجائر الإلكترونية على مختلف نظم الجهاز وعمليات المرض للدراسة. ونحن نعترف أيضا أن هناك العديد من القيود على هذا النموذج التعرض، مثل الطريقة التي الحيوانات تتعرض للبخار. مستخدمي السجائر الإلكترونية يستنشق مباشرة بخار E بينما في هذا النموذج القوارض يستنشق بخار E بشكل سلبي. بالإضافة إلى ذلك، فإن القوارض أيضا من المحتمل أن تمتص المركبات داخل البخار أو الدخان بواسطة طرق أخرى ( أي امتصاص الجلد المباشر، والابتلاع أثناء التملص). ومع ذلك، فإننا نعتقد أن فوائد نظام التعرض تفوق بكثير القيود.

وعموما، فإن هذا النموذج التعرض يعرض متسقة وسريريا ذات الصلة E- بخار ودخان السجائر التعرض، ويمكن أن تساعدمساعدة الجهود البحثية في تحديد الآثار الصحية الضارة لدخان السجائر الإلكترونية ودخان السجائر.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

Acknowledgments

وقد تم إجراء هذا البحث من خلال منحة البحوث الأبهري (جامعة ميشيغان) للدكتور إلياسون. ويود الكتاب أيضا أن يعترف نيك سكوت في جامعة ميشيغان العمليات النباتية دائرة تسجيل والرسومات للمساعدة في تصميم وتجميع جهاز إضاءة السجائر.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
blu PLUS Rechargeable Kit blu eCigs N/A
1R6F Reference Cigarettes Center for Tob Ref  Prod UK N/A
Lexan Anesthesia Chamber 20 L Jorgensen Laboratories JOR265
Arduino UNO Arduino 2877
Diode Rectifier - 1 A; 50 V Spark Fun COM-08589
Resistor 10 KOhm 1/6th W PTH - 20 pack Spark Fun COM-11508
Electrolytic Decoupling Capacitors - 100 uF/25 V Spark Fun COM-00096
Solderless Plug-in BreadBoard  BusBoard Prototype Systems BB400
Alligator-Clip Wires BusBoard Prototype Systems CA-M-20
ZipWire BusBoard Prototype Systems ZW-MM-10
Standard Fan 80 ST2 Cooler Master R4-S8R-20AK-GP
ARIC 4" adjustable vent Bestlouver N/A
ToxiPro  Carbon Monoxide (CO) Monitor Honeywell Analytics 54-00-10316
ToxiPro Oxygen (O2) Monitor Honeywell Analytics 54-45-90-VD
ToxiPro IQ Express Docking Station Honeywell/Sperian Biosystems  54-46-9100
Command Wall Hook Small Wire 6-Pack 3M N/A
Micro Water/Air Pump Xiamen Conjoin Electronics CJWP40-A12A1
1/4" Silicon Tubing NewAge 2801470-100
T Connector Bel-Art Scienceware F196060000
Plastic Whole Blood tube with spray-coated K2EDTA Becton, Dickinson and Company 367841
Cotinine ELISA kit Calbiotech CO096D

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Schoenborn, C. A., Gindi, R. M. Electronic Cigarette Use Among Adults: United States, 2014 Key findings. NCHS. , (2014).
  2. Singh, T. Tobacco Use Among Middle and High School Students - United States, 2011-2015. MMWR. 65 (14), 361-367 (2016).
  3. Flora, J. W. Characterization of potential impurities and degradation products in electronic cigarette formulations and aerosols. Regul. Toxicol. Pharmacol: RTP. 74, 1-11 (2016).
  4. Tierney, P. A., Karpinski, C. D., Brown, J. E., Luo, W., Pankow, J. F. Flavour chemicals in electronic cigarette fluids. Tob. Control. , (2015).
  5. Sleiman, M. Emissions from Electronic Cigarettes: Key Parameters Affecting the Release of Harmful Chemicals. Environ. Sci. Technol. 50 (17), 9644-9651 (2016).
  6. Hwang, J. H. Electronic cigarette inhalation alters innate immunity and airway cytokines while increasing the virulence of colonizing bacteria. Int J Mol Med (Berlin, Germany). 94 (6), 667-679 (2016).
  7. Cheng, T. Chemical evaluation of electronic cigarettes. Tob Control. 23, 11-18 (2014).
  8. Etter, J. -F. A longitudinal study of cotinine in long-term daily users of e-cigarettes. Drug Alcohol Depend. 160, 218-221 (2016).
  9. Etter, J. -F. Levels of saliva cotinine in electronic cigarette users. Addiction. 109 (5), 825-829 (2014).
  10. Marsot, A., Simon, N. Nicotine and Cotinine Levels With Electronic Cigarette: A Review. Int. J. Toxicol. 35 (2), 179-185 (2016).
  11. Flouris, A. D. Acute impact of active and passive electronic cigarette smoking on serum cotinine and lung function. Inhal. Toxicol. 25 (2), 91-101 (2013).
  12. Bot, M. Plasma cotinine levels in cigarette smokers: impact of mental health and other correlates. Eur Addict Res. 20 (4), 183-191 (2014).
  13. Zhu, S. -H. Four hundred and sixty brands of e-cigarettes and counting: implications for product regulation. Tob. Control. 23, Suppl 3. 3-9 (2014).
  14. CH TECHNOLOGIES. Single Cigarette Smoking Machine SCSM-STEP. , Available from: http://chtechusa.com/products_tag_smoke_single-cigarette-CSM-SCSM.php (2016).
  15. SCIREQ. inExpose. , Available from: http://www.scireq.com/inexpose (2016).
  16. TSE Systems. Cigarette Smoke Generators. , Available from: http://www.tse-systems.com/products/inhalation/aerosol-vapor-generation/cigarette-smoke.htm (2016).

Tags

الطب، العدد 123، السجائر الإلكترونية، e-- بخار، e-- السجائر، السجائر، التبغ، النيكوتين، نظام التعرض الحيوان، كوتينين.
مقارنة تأثيرات بخار السجائر الإلكترونية ودخان السجائر في رواية<em&gt; في فيفو</em&gt; نظام التعرض
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Hage, A. N., Krause, W., Mathues,More

Hage, A. N., Krause, W., Mathues, A., Krasner, L., Kasten, S., Eliason, J. L., Ghosh, A. Comparing the Effects of Electronic Cigarette Vapor and Cigarette Smoke in a Novel In Vivo Exposure System. J. Vis. Exp. (123), e55672, doi:10.3791/55672 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter