January 18th, 2018
وهنا يصف لنا جهاز مختبر القابلة لبرمجة التي يمكن استخدامها لإنشاء مقتطفات من الهباء الجوي السجائر الإلكترونية ودخان السجائر التقليدية. هذا الأسلوب يوفر أداة مفيدة لإجراء مقارنات مباشرة بين السجائر التقليدية والسجائر الإلكترونية، وهي نقطة إدخال موجوداً في البحوث السجائر الإلكترونية.
الهدف العام من هذا الإجراء هو توليد مستخلصات سائلة من بخاخات السجائر الإلكترونية لاستخدامها في فحوصات السموم. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على أسئلة مهمة حول السجائر الإلكترونية ، مثل كيف يؤثر رذاذ السجائر الإلكترونية على خلايا الأوعية الدموية البشرية؟ الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تسمح بتخصيص بروتوكول تدفق الهواء وتوقيت النفخ من قبل أي مختبر فردي لتلبية احتياجاته البحثية الخاصة.
تمتد الآثار المترتبة على هذه التقنية نحو فهم أفضل للمخاطر المحتملة لاستخدام السجائر الإلكترونية ، لأنها توفر نظاما أساسيا قابلا للتخصيص يمكنه توليد مستخلصات الهباء الجوي للسجائر الإلكترونية في مختبرك الخاص. يمكن أن توفر هذه الطريقة نظرة ثاقبة لمخاطر السجائر الإلكترونية. يمكن تطبيقه أيضا على منتجات أخرى ، مثل منتجات التبغ التقليدية أو منتجات القنب.
للبدء ، قم بتأمين قارورة Buchner سعة 100 مل في حامل حلقة فولاذية وقم بإنشاء مصيدة فراغ عن طريق ملئها ب 50 جراما من كلوريد الكالسيوم لتكون بمثابة مجفف. بعد ذلك ، أغلق القارورة بسدادة مطاطية من خلال الفتحة. لف تقاطع السدادة بغشاء البارافين وقم بتمرير ماصة عبر الفتحة.
باستخدام أنابيب الفينيل، قم بتوصيل الماصة الممتدة من الغطاء العلوي بموصل خرطوم تقاطع T. ثم استخدمه لتوصيل الاصطدامين ببعضهما البعض ولتوصيل خرج الاصطدام الثاني بموصل خرطوم التقاطع T. بعد ذلك ، استخدم أنبوب الفينيل لتوصيل منفذ الإدخال للاصطدام الأول ليكون بمثابة منفذ استنشاق.
قم أيضا بتوصيل الذراع الجانبي لقارورة Buchner بمنفذ الإدخال الخاص بمنظم تدفق الهواء. وقم بتوصيل منفذ الخروج لمنظم تدفق الهواء بمضخة تفريغ. ثم ضع قاعدة ملولبة 510 في مشبك حامل حلقي واستخدم أنابيب الفينيل لتوصيل صمام الملف اللولبي بالطرف الحر لموصل خرطوم تقاطع T.
عند الانتهاء ، تأكد من أن جميع الوصلات محكمة الإغلاق وقم بتطبيق مشابك الخرطوم والشحوم المفرغة حسب الحاجة. أولا ، حدد كتلة كل كارتومير أو خزان للسجائر الإلكترونية قبل استخدامها عن طريق وضعها على ميزان تحليلي. سيحدد فرق الوزن بين الاستخدام قبل وبعد الاستخدام الجرعات المناسبة.
بالنسبة للسجائر البحثية التجارية 3R4F ، سيكون محتوى النيكوتين 7 ملليغرام. بالنسبة لجميع السجائر التجارية الأخرى ، يجب تحديد محتوى النيكوتين بالطرق التحليلية التقليدية. عند استخدام مقايسة جدوى خلية الامتصاص الأحمر المحايدة لتحليل المصب ، املأ خزان الاصطدام الأساسي ب 4.3 مل من وسط زراعة الخلايا البطانية.
بعد ذلك ، قم بإعداد السيجارة الإلكترونية أو السيجارة التقليدية للاستخراج. لتحضير سيجارة تقليدية للاستخراج ، ضع قطعة من الشريط اللاصق الشفاف حول الفلتر وضع علامة مرئية بسهولة حيث ينضم ورق السجائر إلى الفلتر. لتحضير سيجارة إلكترونية ، تأكد من أن البطارية مشحونة جيدا وأن آلة التقطيع مثبتة بإحكام على البطارية.
إذا كنت تستخدم خزان سجائر إلكتروني ، فتأكد من تحميل كمية مناسبة من سائل السجائر الإلكترونية في الخزان وقم بربط الخزان على القاعدة الملولبة 510. بالنسبة للسيجارة التقليدية ، قم بتحميلها في منفذ الاستنشاق وقم بتثبيتها بمشبك خرطوم. ثم قم بتشغيل مضخة التفريغ.
اضبط مقياس التدفق لسحب 1.65 لترا في الدقيقة لضمان نفخة 55 مليلتر خلال ثانيتين. ثم قم بتشغيل المتحكم الدقيق واستخدمه لإشعال السيجارة على النفخة الأولى. قم بتشغيل المضخة حتى يتم تحقيق التركيز المطلوب المتوقع.
بالنسبة للسيجارة الإلكترونية ، ابدأ بتحميلها في منفذ الاستنشاق وتثبيتها بمشبك خرطوم. كما هو الحال مع السيجارة التقليدية ، قم بتشغيل مضخة التفريغ واضبط مقياس التدفق لسحب 1.65 لتر في الدقيقة لضمان نفخة 55 مليلتر خلال ثانيتين. قم بتشغيل المضخة حتى يتم استخدام الحجم المطلوب المتوقع.
ثم أوقف الفراغ وحدد كتلة ما بعد الاستخدام لكل آلة تقطيع أو خزان للسجائر الإلكترونية باستخدام ميزان تحليلي. قارن هذا بالكتلة المسبقة للاستخدام لتحديد الكتلة الإجمالية المستهلكة. إذا تم استهلاك كتلة غير كافية ، فأعد السيجارة الإلكترونية إلى الجهاز وقم بتشغيل الاستخراج لفترة إضافية.
بعد كل عملية استخراج ، اشطف أنابيب وخزانات الجهاز بنسبة 70٪ من الإيثانول والماء منزوع الأيونات لمنع الترحيل بين العينات. ثم قم بتشغيل الجهاز الفارغ لفترة وجيزة للسماح لتدفق الهواء بالمساعدة في تجفيف الخطوط. إذا كان المستخلص سيستخدم لزراعة الخلايا ، فقم بتصفية المستخلص المحتوي على وسائط من خلال مرشح حقنة بولي إيثر سلفون 0.22 ميكرون.
قبل يوم واحد من إجراء الفحص ، قم بزرع الخلايا البطانية للوريد السري البشري في 96 لوحة بئر عند 10،000 خلية لكل بئر في 100 ميكرولتر من وسط نمو الخلايا البطانية. احتضان الخلايا لمدة 24 ساعة عند 37 درجة مئوية و 5٪ ثاني أكسيد الكربون. في اليوم التالي ، استبدل وسط الاستزراع القديم إما ب 100 ميكرولتر من وسط زراعة الخلايا البطانية الطازجة ليكون بمثابة عنصر تحكم أو 100 ميكرولتر من وسط نمو الخلايا البطانية التي تحتوي على 500 ميكرومول من النيكوتين المستهلك لتكون بمثابة مجموعة علاج.
أغلق اللوحة بختم رقائق معدنية للحفاظ على الآبار محكمة الإغلاق ، ثم ضع اللوحة مرة أخرى في الحاضنة لمدة 18 إلى 24 ساعة. العديد من مكونات دخان السجائر ورذاذ السجائر الإلكترونية متطايرة ، لذلك من المهم تغطية الآبار بختم رقائق معدنية حتى تكون الآبار محكمة الإغلاق. قبل فترة وجيزة من استخدامه ، قم بتخفيف محلول مخزون أحمر محايد 100x من 1 إلى 100 في وسط زراعة الخلايا لإنشاء محلول تلطيخ أحمر محايد 1x.
احتضان محلول التلوين الأحمر المحايد عند 37 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة على الأقل قبل استخدامه. من الطبيعي أن تترسب بعض البلورات أثناء الحضانة. لتجنب تطبيق هذه البلورات على آبار زراعة الخلايا ، قم بتمرير المحلول عبر مرشح 22 ميكرون.
قم بإزالة وسط الثقافة التجريبية وأضف 100 ميكرولتر من محلول التلوين الأحمر المحايد إلى كل بئر. استخدم البقعة الزائدة لإنشاء ثلاثة آبار فارغة على الأقل للقياس الكمي المناسب. احتضن اللوحة لمدة ساعتين إلى أربع ساعات ، ثم قم بإزالة محلول التلوين الأحمر المحايد واغسل الخلايا ثلاث مرات عن طريق الغمر في PBS.
بعد ذلك ، ضع محلولا أحمر محايدا لإزالة البقع واحتضن اللوحة لمدة عشر دقائق على الأقل في درجة حرارة الغرفة أثناء الرج. عند الانتهاء ، اقرأ اللوحة عند امتصاص 540 نانومتر. في غضون 24 ساعة من تعرض الخلايا البطانية للوريد السري البشري إما لمستخلص دخان السجائر التقليدي أو مستخلص الهباء الجوي للسجائر الإلكترونية ، هناك انخفاض كبير في صلاحية الخلية.
بالإضافة إلى دراسات جدوى الخلية ، يمكن تحليل المستخلصات نفسها باستخدام قياس الطيف الكتلي لكروماتوغرافيا الغاز إذا تم استخراجه في الأسيتون. باستخدام هذه الطريقة ، يمكن تحديد العديد من مكونات المستخلص. لا تنس أن العمل باستخدام الهباء الجوي أو الدخان يمكن أن يكون خطيرا وأن جميع عمليات الاستخراج يجب أن تتم في غطاء أمان كيميائي.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
تصف هذه المقالة جهاز مختبر برمجي مصمم لإنشاء مستخلصات من دخان السجائر التقليدية وأيروسول السجائر الإلكترونية. تتيح الطريقة المقارنات المباشرة بين هذين النوعين من المنتجات، مما يسهل البحث في السجائر الإلكترونية.
Standardized, reproducible extraction of cigarette smoke and electronic cigarette aerosol is critical for toxicological evaluation and regulatory science. This programmable device enables direct, quantitative comparisons between conventional and electronic products, supporting risk assessment and translational research. Its customizable protocols address a key gap in assay development and cross-study comparability for biopharma and public health portfolios.
This device integrates into the toxicology discovery continuum, from early mechanistic studies to preclinical risk evaluation and regulatory submission support.