Un microcontrôleur exploité le dispositif pour la génération d’extraits liquides d’aérosol de Cigarette fumée et électronique de Cigarette classique

L’objectif global de cette procédure est de générer des extraits liquides à partir d’aérosols de cigarettes électroniques pour les utiliser dans des tests toxicologiques. Cette méthode peut aider à répondre à des questions importantes sur les cigarettes électroniques, telles que : comment l’aérosol de la cigarette électronique affecte-t-il les cellules vasculaires humaines ? Le principal avantage de cette technique est qu’elle permet à tout laboratoire de personnaliser le protocole de flux d’air et de synchronisation des bouffées pour répondre à ses besoins spécifiques en matière de recherche.

Les implications de cette technique s’étendent à une meilleure compréhension des risques potentiels de l’utilisation de la cigarette électronique, car elle fournit une plate-forme personnalisable qui peut générer des extraits d’aérosols de cigarettes électroniques dans votre propre laboratoire. Cette méthode peut donner un aperçu des risques de la cigarette électronique. Il peut également être appliqué à d’autres produits, tels que les produits du tabac conventionnels ou les produits du cannabis.

Pour commencer, fixez une fiole Buchner de 100 millilitres à un support d’anneau en acier et créez un piège à vide en le remplissant de 50 grammes de chlorure de calcium pour servir de dessiccant. Ensuite, fermez le ballon avec un bouchon traversant en caoutchouc. Enroulez la jonction du bouchon avec un film de paraffine et passez une pipette dans le trou.

À l’aide d’un tube en vinyle, connectez la pipette s’étendant du topper à un connecteur de tuyau à intersection en T. Ensuite, utilisez-le pour connecter les deux impacteurs l’un à l’autre et pour connecter la sortie du deuxième impacteur au connecteur du tuyau d’intersection en T. Ensuite, utilisez le tube en vinyle pour connecter l’orifice d’entrée du premier impacteur afin de servir d’orifice d’inhalation.

Connectez également le bras latéral de la fiole Buchner à l’orifice d’entrée d’un régulateur de débit d’air. Et connectez l’orifice de sortie du régulateur de débit d’air à une pompe à vide. Placez ensuite une base filetée 510 dans une pince à anneau et utilisez un tube en vinyle pour connecter l’électrovanne à l’extrémité libre du connecteur de tuyau d’intersection en T.

Lorsque vous avez terminé, vérifiez que tous les joints sont étanches à l’air et appliquez des colliers de serrage et de la graisse sous vide au besoin. Tout d’abord, déterminez la masse de chaque cartomiseur ou réservoir d’e-cigarette avant de les utiliser en les plaçant sur une balance analytique. La différence de poids entre le pré et le post-utilisation déterminera le dosage approprié.

Pour les cigarettes commerciales de recherche 3R4F, la teneur en nicotine sera de 7 milligrammes. Pour toutes les autres cigarettes commerciales, la teneur en nicotine doit être déterminée par des méthodes d’analyse conventionnelles. Lors de l’utilisation du test de viabilité cellulaire d’absorption rouge neutre pour l’analyse en aval, remplissez le réservoir de l’impacteur primaire avec 4,3 millilitres de milieu de culture de cellules endothéliales.

Ensuite, préparez la cigarette électronique ou la cigarette conventionnelle pour l’extraction. Pour préparer une cigarette conventionnelle à l’extraction, appliquez un morceau de ruban adhésif transparent autour du filtre et placez une marque facilement visible à l’endroit où le papier à cigarette rejoint le filtre. Pour préparer une e-cigarette, assurez-vous que la batterie est bien chargée et que le cartomiseur est bien vissé à la batterie.

Si vous utilisez un réservoir de cigarette électronique, assurez-vous qu’un volume approprié de liquide de cigarette électronique est chargé dans le réservoir et vissez le réservoir sur la base filetée 510. Pour la cigarette conventionnelle, chargez-la dans l’orifice d’inhalation et fixez-la à l’aide d’un collier de serrage. Allumez ensuite la pompe à vide.

Ajustez le débitmètre pour qu’il tire 1,65 litre par minute afin d’assurer une bouffée de 55 millilitres en deux secondes. Allumez ensuite le microcontrôleur et utilisez-le pour allumer la cigarette dès la première bouffée. Faites fonctionner la pompe jusqu’à ce que la concentration souhaitée soit atteinte.

Pour une e-cigarette, commencez par la charger dans l’orifice d’inhalation et fixez-la à l’aide d’un collier de serrage. Comme pour la cigarette classique, allumez la pompe à vide et ajustez le débitmètre pour tirer 1,65 litre par minute afin d’assurer une bouffée de 55 millilitres en deux secondes. Faites fonctionner la pompe jusqu’à ce que le volume souhaité prévu ait été utilisé.

Ensuite, arrêtez le vide et déterminez la masse post-utilisation de chaque cartomiseur ou réservoir d’e-cigarette à l’aide d’une balance analytique. Comparez cela à la masse avant utilisation afin de déterminer la masse totale consommée. Si une masse insuffisante a été consommée, retournez la cigarette électronique dans l’appareil et lancez l’extraction pendant un temps supplémentaire.

Après chaque extraction, rincez les tubes et les réservoirs de l’appareil avec de l’éthanol à 70 % et de l’eau déminéralisée pour éviter tout transfert entre les échantillons. Ensuite, faites fonctionner brièvement l’appareil vide pour permettre à l’air de circuler afin d’aider au séchage des conduites. Si l’extrait doit être utilisé pour la culture cellulaire, filtrez le milieu contenant l’extrait à travers un filtre à seringue en polyéthersulfone de 0,22 micron.

Un jour avant d’effectuer le test, ensemencez les cellules endothéliales de la veine ombilicale humaine dans des plaques de 96 puits à raison de 10 000 cellules par puits dans 100 microlitres de milieu de croissance des cellules endothéliales. Incuber les cellules pendant 24 heures à 37 degrés Celsius et 5 % de CO2. Le lendemain, remplacez l’ancien milieu de culture par soit 100 microlitres de milieu de culture de cellules endothéliales fraîches pour servir de contrôle, soit 100 microlitres de milieu de croissance des cellules endothéliales contenant 500 micromoles de nicotine consommée pour servir de groupe de traitement.

Scellez la plaque avec un joint en aluminium pour garder les puits hermétiques, puis remettez la plaque dans l’incubateur pendant 18 à 24 heures. De nombreux composants de la fumée de cigarette et de l’aérosol de cigarette électronique sont volatils, il est donc important de couvrir les puits avec un joint en aluminium afin que les puits soient étanches à l’air. Peu de temps avant son utilisation, diluez une solution mère 100x rouge neutre 1 à 100 dans un milieu de culture cellulaire pour créer une solution de coloration rouge 1x neutre.

Incuber la solution de coloration rouge neutre à 37 degrés Celsius pendant au moins 30 minutes avant de l’utiliser. Il est normal que certains cristaux précipitent pendant l’incubation. Pour éviter d’appliquer ces cristaux dans les puits de culture cellulaire, passez la solution à travers un filtre de 22 microns.

Retirez le milieu de culture expérimental et ajoutez 100 microlitres de la solution de coloration rouge neutre dans chaque puits. Utilisez l’excès de teinture pour créer au moins trois puits vides pour une quantification correcte. Incuber la plaque pendant deux à quatre heures, puis retirer la solution de coloration rouge neutre et laver les cellules trois fois par immersion dans du PBS.

Ensuite, appliquez une solution détachante rouge neutre et incubez la plaque pendant au moins dix minutes à température ambiante tout en secouant. Une fois terminé, lisez la plaque à une absorbance de 540 nanomètres. Dans les 24 heures suivant l’exposition des cellules endothéliales de la veine ombilicale humaine à l’extrait de fumée de cigarette conventionnelle ou à l’extrait d’aérosol de cigarette électronique, il y a une réduction significative de la viabilité cellulaire.

En plus des études de viabilité cellulaire, les extraits eux-mêmes peuvent être analysés à l’aide de la chromatographie en phase gazeuse et de la spectrométrie de masse s’ils sont extraits dans de l’acétone. En utilisant cette méthode, de nombreux composants de l’extrait peuvent être déterminés. N’oubliez pas que travailler avec des aérosols ou de la fumée peut être dangereux et que toutes les extractions doivent être effectuées dans une cagoule de sécurité chimique.