本方案描述了一种使啮齿类动物暴露于电子烟雾（E-vapor）和香烟烟雾的方法。通过改造麻醉舱并配备自动抽气系统，构建暴露室，该系统可将电子烟雾或香烟烟雾递送至啮齿类动物。该系统可轻松调整，以适应多种实验终点。
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摘要
摘要
电子烟（E-香烟) 正被广泛使用，且其流行程度不断上升。据估计，超过900万成年人 regularly 使用电子烟。电子烟雾（E-vapor）暴露可能带来的不良健康影响尚不明确。尽管已有多种动物模型用于 E-蒸气 暴露方法已被开发，但很少有模型能在同一暴露系统中使啮齿类动物接触临床相关剂量的尼古丁，并与香烟烟雾进行直接比较。本文介绍了一种构建和操作暴露系统的方法 E-蒸气 麻醉室和香烟烟雾室。这些室通过在麻醉室中配备计算机控制的泵送系统构建而成，该系统可输送稳定剂量的 E-蒸气 或香烟烟雾暴露于啮齿类动物。尼古丁暴露通过定量暴露前后血清可替宁水平进行间接测量。该暴露系统可进行调整，以适应多种类型的 E-香烟 以及烟草香烟，可用于比较其影响 E-蒸气 和香烟烟雾 体内.
引言
自2004年进入美国市场以来，电子烟（E-cigarettes）已发展成为一个价值数十亿美元的产业，据估计，近900万成年人经常使用电子烟1。在2014年和2015年，使用电子烟的高中生人数已超过使用传统香烟的人数2。电子烟使用者数量的不断增长，促使科研界开展大量研究，以评估其潜在的不良健康影响。
电子烟通过加热一种黏稠的溶液产生气溶胶（被称为"E-vapor"），该溶液通常含有水、聚乙二醇或植物甘油、尼古丁以及调味剂的混合物3,4。研究表明，E-vapor中含有多种有害化合物，包括活性氧（ROS）、尼古丁、多种醛类以及多环芳烃5,6。其中许多化合物是在吸入前电子烟液雾化过程中形成的7。值得注意的是，这些有害化合物中有不少也存在于传统香烟烟雾中，因此人们担忧电子烟的使用可能带来类似的不良健康后果7。
关于电子烟对健康的影响，目前尚无广泛共识。为解决这一问题，已开发出多种电子烟雾暴露的动....
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方案
以下实验方案是在密歇根大学机构动物护理和使用委员会（IACUC）的指导和批准下进行的。
1. 电子烟雾暴露舱组装
注意：使用过程中，应将完整的实验舱置于通风橱内。本实验中的实验舱置于温度可控且经过过滤的实验室环境中。研究者可选择监测系统的这些方面，以确保室内空气质量的一致性。作为可选方案，可用金属笼覆盖监测设备，以防止啮齿类动物干扰，同时允许监测设备对实验舱内部环境进行采样。
- 获取一个带有气密可拆卸盖子、容积为20 L的麻醉室。
- 使用配备适合切割该材料锯片的曲线锯，在腔室盖子上距离腔室后边缘约7.6 cm处切割一个直径为10.2 cm的孔。
- 将可调节通风口插入孔中，并使用任何填缝胶粘剂固定到位。
注意：确保啮齿类动物无法接触到舱室内的密封胶，因为它们可能会啃咬该材料。为防止出现这一问题，应将密封胶涂在舱室外壁上以安装通气口。 - 将硅胶管剪成两段，每段15 cm，将两端分别连接到T型接头的两侧。
注意：硅胶管可能与电子烟雾或香烟烟雾中的某些成分发生反应。因此，研究人员可考虑使用非反应性管路。 - 将两根硅胶管穿过腔室盖前端附近的预制孔，使T型连接头位于腔室内。确保使用密封胶或电工胶带将管路固定在盖子上。
- 将硅胶管的自由端连接到两个微型空气泵的输出端。应使用双面胶带或密封胶将泵固定在培养室....
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结果
一氧化碳和氧气监测
暴露于电子烟雾期间，氧气浓度未降至20%以下，一氧化碳浓度在整个暴露过程中均未检出。香烟烟雾暴露期间的气体监测显示，氧气浓度保持在20%以上，一氧化碳浓度未超过1,000 ppm。图4).
图4：香烟烟雾室中的一氧化碳浓度 在引入1R6F香烟烟雾的过程中，每30秒记录一次一氧化碳浓度。所示结果为3个连续4分钟循环的平均值。一氧化碳浓度未超过1,000 ppm。香烟在.......
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讨论
本文介绍一种可对啮齿类动物进行受控暴露于电子烟雾和香烟烟雾的暴露舱构建方法（图6）。与商用暴露系统相比，电子烟暴露舱的构建相对简单且成本较低14,15,16。构建暴露舱所需的零部件和工具均可通过网络从商业供应商处轻松获取。类似地，香烟烟雾暴露舱的构建也相对简便，唯一需要自行加工的是香烟点火装置（参见 补充材料 中的设计图纸）。
一旦构建好暴露舱，暴露系统的一个关键步骤是校准暴露舱，使啮齿类动物暴露于所需剂量的尼古丁。在电子烟暴露舱和香烟暴露舱中，调节总暴露时间可能是增加或减少尼古丁暴露量的最简便方法。延长电子烟暴露系统中的抽吸时间.......
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披露
作者无任何利益冲突需要披露。
致谢
本研究得益于伊莱森博士获得的主动脉研究基金（密歇根大学）。作者还感谢密歇根大学校园运营标识与图形部门的Nick Scott在香烟点火装置的设计与组装过程中提供的协助。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| blu PLUS 可充电套装 | blu eCigs | N/A | |
| 1R6F 参考香烟 | 英国烟草制品研究中心 | N/A | |
| Lexan 麻醉室 20 L | Jorgensen 实验室 | JOR265 | |
| Arduino UNO | Arduino | 2877 | |
| 二极管整流器 - 1 A；50 V | Spark Fun | COM-08589 | |
| 10 KOhm 1/6 W 插孔电阻 - 20 个装 | Spark Fun | COM-11508 | |
| 电解去耦电容 - 100 µF/25 V | Spark Fun | COM-00096 | |
| 无焊插接面包板 | BusBoard 原型系统公司 | BB400 | |
| 鳄鱼夹导线 | BusBoard 原型系统公司 | CA-M-20 | |
| ZipWire | BusBoard 原型系统公司 | ZW-MM-10 | |
| 标准风扇 80 ST2 | 酷冷至尊（Cooler Master） | R4-S8R-20AK-GP | |
| ARIC 4" 可调通风口 | Bestlouver | N/A | |
| ToxiPro 一氧化碳（CO）监测仪 | 霍尼韦尔分析仪器公司（Honeywell Analytics） | 54-00-10316 | |
| ToxiPro 氧气（O2）监测仪 | 霍尼韦尔分析仪器公司（Honeywell Analytics） | 54-45-90-VD | |
| ToxiPro IQ Express 通讯底座 | 霍尼韦尔/斯佩里安生物系统公司（Honeywell/Sperian Biosystems ） | 54-46-9100 | |
| Command 小型金属线墙钩 6 个装 | 3M | N/A | |
| 微型水/气泵 | 厦门康劲电子有限公司（Xiamen Conjoin Electronics） | CJWP40-A12A1 | |
| 1/4" 硅胶管 | NewAge | 2801470-100 | |
| T 型接头 | Bel-Art Scienceware | F196060000 | |
| 含喷雾涂层 K2EDTA 的塑料全血采血管 | 贝克顿·迪金森公司（Becton, Dickinson and Company） | 367841 | |
| 可替宁 ELISA 试剂盒 | Calbiotech | CO096D |
参考文献
- Schoenborn, C. A., Gindi, R. M. Electronic Cigarette Use Among Adults: United States, 2014 Key findings. NCHS. , (2014).
- Singh, T. Tobacco Use Among Middle and High School Students - United States, 2011-2015. MMWR. 65 (14), 361-367 (2016).
- Flora, J. W.
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重印与许可
