Confronto degli effetti di fumo elettronico di sigarette e sigaretta in un romanzo

L'obiettivo generale di questo video è presentare un metodo per la costruzione e l'utilizzo di camere per vapore elettronico e fumo di sigaretta facilmente regolabili, in grado di somministrare vapore elettronico e fumo di tabacco a roditori al fine di studiare i relativi problemi sanitari. Queste camere ci aiutano a condurre esperimenti che ci permettono di determinare gli effetti nocivi del vapore elettronico e del fumo di tabacco sulla salute, in particolare nei settori delle malattie polmonari e cardiovascolari. Queste camere, semplici da realizzare, sono economiche e facilmente personalizzabili per adattarsi a diversi tempi di inalazione o esalazione, simulando così le abitudini umane di fumo.

Utilizzando queste camere, possiamo esporre i roditori al vapore di sigaretta elettronica con e senza nicotina per studiare il ruolo della nicotina in malattie come il cancro al polmone, la BPCO, le allergie e l'asma. La camera per il fumo di tabacco ci aiuterà a sviluppare modelli di malattia indotta dal fumo di sigaretta nei roditori, come l'aneurisma dell'aorta addominale. Questo ci permetterà di comprendere i cambiamenti biochimici che innescano questa patologia.

Queste camere permetteranno di determinare se l'uso dell'e-vapor è più sicuro rispetto al fumo convenzionale del tabacco. Quindi tagliare un tubo di silicone con diametro interno di un quarto di pollice in due segmenti da 15 centimetri e collegare le estremità a entrambi i lati di un connettore a T. Far passare entrambi i tubi attraverso fori preesistenti vicino alla parte anteriore del coperchio della camera in modo che il connettore a T si trovi all'interno della camera.

Quindi utilizzare del nastro adesivo per fissare il tubo al coperchio. Successivamente, collegare le estremità libere del tubo di silicone alle uscite di due pompe d'aria micro e utilizzare nastro adesivo bifacciale per montare le pompe sul coperchio della camera. Tagliare un pezzo di tubo di silicone lungo quattro centimetri e collegarne un'estremità al lato di ingresso di una delle pompe d'aria.

Questo è il punto in cui verrà inserita la sigaretta elettronica durante l'utilizzo della camera. Assicurarsi che il diametro del tubo consenta un adattamento stretto intorno all'estremità della sigaretta elettronica. Successivamente, collegare un'estremità di un nuovo tubo di silicone al lato di ingresso dell'altro pompa d'aria.

Questa pompa introdurrà aria ambiente nella camera. Pertanto, l'estremità del tubo deve essere posizionata all'esterno della cappa aspirante. La lunghezza del tubo non è critica, ma dovrebbe essere il più corta possibile per limitare la resistenza al flusso d'aria.

All'interno della camera, utilizzare del nastro adesivo bifacciale per fissare due piccoli ganci che sosterranno i monitor dell'ossigeno e del monossido di carbonio. Per costruire la camera per il fumo della sigaretta di tabacco, iniziare preparando una camera simile a quella per sigarette elettroniche, ma con alcune modifiche. Innanzitutto, costruire un dispositivo per accendere la sigaretta come descritto nel protocollo testuale allegato.

Collegare un'estremità di un nuovo tubo in silicone al dispositivo di accensione della sigaretta e l'altra estremità al lato di ingresso della pompa dell'aria. Successivamente, posizionare il dispositivo di accensione della sigaretta all'interno della cappa aspirante, ma all'esterno della camera durante il suo utilizzo. In seguito, collegare un'estremità di un nuovo tubo in silicone all'altra pompa dell'aria.

Dato che questa pompa introdurrà aria ambiente nella camera, posizionare l'estremità di questo tubo all'esterno della cappa. Quindi praticare diversi tagli verticali larghi cinque millimetri nella parete frontale della camera e montare un ventilatore da computer all'esterno in modo che copra questa apertura. Assicurarsi che la parte anteriore del ventilatore sia rivolta verso la camera, in modo che il ventilatore soffi aria nella camera attraverso l'apertura.

Controllare il ventilatore e le pompe dell'aria utilizzando un microcontrollore come quello mostrato qui. Assemblare il microcontrollore seguendo le istruzioni dettagliate nel protocollo testuale allegato e posizionarlo all'esterno della cappa aspirante, se possibile. Utilizzare ratti adulti del peso di 450-520 grammi e raggrupparli in base al tipo di esposizione che riceveranno.

Prelevare 500 microlitri di sangue dalla vena della coda e centrifugare a 20.000 ×g per 30 minuti a quattro gradi Celsius per isolare il siero. Assicurarsi che i campioni siano mantenuti in ghiaccio durante tutto il processo. Seguendo il protocollo del produttore, utilizzare un Kit ELISA per la cotinina per misurare la concentrazione plasmatica di base di cotinina in ciascun animale.

Per il funzionamento quotidiano della camera per sigarette elettroniche, iniziare pulendo l'interno della camera con etanolo al 70% e successivamente con acqua deionizzata. Lasciare asciugare all'aria fino a quando la camera non sarà completamente asciutta, operazione che richiede circa 30 minuti. Inoltre, dopo la pulizia, va posizionato un pad assorbente pulito sul fondo della camera.

Successivamente, calibrare i monitor dei gas e montare l'intero dispositivo sulla parete all'interno della camera. Dopo averli puliti e calibrati, posizionare un gruppo di ratti all'interno della camera. Assicurarsi che la sigaretta elettronica sia completamente carica, quindi inserirla nel tubo di ingresso.

Monitorare i livelli della batteria e del liquido elettronico per tutta la durata dell'esposizione di 90 minuti. Quando si è pronti, accendere le pompe d'aria e avviare il cronometro. Durante l'esposizione, osservare i monitor dei gas per assicurarsi che i livelli di ossigeno non scendano al di sotto del 20% e che il monossido di carbonio sia pari a zero ppm.

Una volta raggiunti i 90 minuti di tempo di esposizione, rimuovere la sigaretta elettronica e continuare a far funzionare le pompe per gas per eliminare il vapore residuo. Quando il vapore si sarà dissipato, rimuovere i ratti e pulire la camera. Prelevare 500 microlitri di sangue dalla vena della coda di ciascun ratto circa un'ora dopo l'esposizione, al termine del protocollo sperimentale, e misurare i livelli di cotinina in ciascun animale.

Prima di iniziare l'esposizione alla sigaretta di tabacco, pulire la camera come in precedenza, ricampionare i monitor e posizionare gli animali appropriati all'interno della camera, fino a un massimo di tre alla volta. Inserire una sigaretta nel dispositivo di accensione della sigaretta e posizionarla in modo che l'estremità della sigaretta sia a contatto con l'elemento riscaldante. Quindi accendere il dispositivo di accensione della sigaretta fino a quando il mozzicone inizia a bruciare lentamente.

Dopo aver acceso la sigaretta, accendere il sistema di pompaggio, avviare il cronometro e osservare la combustione completa della sigaretta. Quindi rimuovere con cura la sigaretta esausta dal dispositivo di accensione utilizzando una pinzetta. Monitorare i livelli di monossido di carbonio e di ossigeno.

Assicurarsi che i livelli di monossido di carbonio non superino 1.000 ppm e che i livelli di ossigeno non scendano al di sotto del 20%. Se necessario, regolare la ventola del computer, poiché una temporizzazione e una durata di funzionamento appropriate sono fondamentali per prevenire l'accumulo di monossido di carbonio. Dopo quattro minuti, spegnere il sistema di pompaggio e ripetere il processo per un'esposizione completa al fumo di tabacco della durata di 90 minuti. Al termine dell'esposizione, mantenere il sistema di pompaggio acceso per ventilare il fumo residuo.

Quando il monossido di carbonio scende al di sotto di 100 ppm, rimuovere i ratti e pulire la camera. Raccogliere 500 microlitri di sangue dalla vena della coda dei ratti circa un'ora dopo l'esposizione e misurare i livelli di cotinina in ciascun animale. La concentrazione di monossido di carbonio nella camera è stata registrata ogni 30 secondi durante l'introduzione del fumo da sigarette 1R6F.

I risultati mostrati qui sono la media di tre cicli consecutivi di quattro minuti. Durante il test, le concentrazioni di monossido di carbonio non hanno superato 1.000 parti per milione. Al contrario, nel sistema di esposizione alla sigaretta elettronica, le concentrazioni di monossido di carbonio sono rimaste non rilevabili per tutta la durata dell'esposizione.

La cotinina, un importante metabolita della nicotina, viene qui misurata nel siero di animali, sia prima dell'esposizione che un'ora dopo l'esposizione. Questo studio mostra valori simili prima dell'esposizione e livelli sierici di cotinina negli animali esposti al vapore di sigaretta elettronica e al fumo di sigaretta entro un intervallo clinicamente rilevante. Queste camere permetteranno di somministrare in modo costante vapore elettronico e fumo di sigaretta clinicamente rilevanti a roditori e contribuiranno agli sforzi di ricerca per determinare gli effetti avversi sulla salute delle sigarette elettroniche e del fumo di sigaretta.

Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere completata in circa due ore se eseguita correttamente. Uno dei maggiori vantaggi di queste camere è la versatilità, che consente l'uso di qualsiasi marca di sigaretta elettronica o liquido per sigaretta elettronica. Possiamo utilizzare queste camere per studiare se gli aerosol senza nicotina e con diversi aromi presentano potenziali rischi per la salute.

I modelli rodentici di malattie indotte da vapore elettronico e fumo ci aiuteranno a sviluppare agenti terapeutici migliori per queste patologie. Non dimenticare che l'uso del dispositivo per l'accensione delle sigarette prevede un elemento riscaldante che può essere estremamente pericoloso. È necessario consultare il responsabile della sicurezza antincendio per verificare che lo spazio del laboratorio soddisfi i requisiti di sicurezza appropriati.