電子たばこの蒸気とたばこの煙が小説に与える影響の比較

このビデオの全体的な目的は、調整が容易で、関連する健康問題の研究のために齧歯類に電子タバコの蒸気およびタバコ煙を供給できる、電子タバコ蒸気・タバコ煙チャンバーの構築および操作方法を提示することです。これらのチャンバーを使用することで、特に肺疾患および心血管疾患の領域において、電子タバコの蒸気およびタバコ煙が健康に及ぼす有害な影響を決定するための実験を行うことが可能になります。これらのチャンバーは簡便に構築でき、安価であり、人間の喫煙習慣をシミュレートするために、さまざまな吸入または呼気時間に容易にカスタマイズすることが可能です。

これらのチャンバーを用いることで、ニコチンを含む、あるいは含まない電子タバコ蒸気に齧歯類を曝露させ、肺がん、COPD、アレルギー、喘息などの疾患におけるニコチンの関与を研究することができます。タバコ煙チャンバーは、腹部大動脈瘤などのタバコ煙誘発性疾患モデルを齧歯類で確立するのに役立ちます。これにより、この疾患を誘発する生化学的変化を理解することが可能になります。

これらのチャンバーは、電子タバコの蒸気使用が従来のタバコの煙よりも安全であるかどうかを判断するのに役立ちます。次に、内径1/4インチのシリコンチューブを15 cmのセグメント2本に切り、その両端をT字コネクタの両側に取り付けます。T字コネクタがチャンバー内部にくるように、2本のチューブをチャンバー蓋の前方にある既設の穴に通します。

次に、テープを使用してチューブを蓋に固定します。続いて、シリコンチューブの自由端を2台のマイクロエアポンプの出口側に接続し、両面テープを用いてポンプをチャンバーの蓋に取り付けます。4 cmのシリコンチューブを切り出し、その一端をエアポンプのうち1台の入口側に取り付けます。

ここは、チャンバーの使用中に電子タバコを挿入する箇所です。チューブの直径が、電子タバコの端にぴったりとはまることを確認してください。次に、新しいシリコンチューブの一端を、もう一方のエアポンプの入力側に取り付けます。

このポンプは室内の空気をチャンバー内に導入します。そのため、チューブの端はドラフトの外に配置してください。チューブの長さはそれほど重要ではありませんが、空気の流れに対する抵抗を抑えるため、できるだけ短くしてください。

チャンバー内部で、両面テープを使用して、酸素および一酸化炭素ガスモニターを固定するための小さなフックを2つ取り付けます。紙巻きタバコの煙チャンバーを構築するには、まず電子タバコ用チャンバーと同様のチャンバーを準備し、いくつかの変更を加えます。最初に、付属のテキストプロトコルに記載されている通りに、タバコ点火装置を構築してください。

新しいシリコンチューブの一端をタバコ点火装置に、もう一端をエアポンプの入力側に接続します。次に、使用時はタバコ点火装置をドラフトチャンバー内のチャンバー外に配置します。続いて、新しいシリコンチューブの一端をもう一方のエアポンプに接続します。

このポンプは室内の空気をチャンバー内に導入するため、チューブの端をドラフトの外に出してください。次に、チャンバーの前壁に幅5 mmの垂直方向のスリットを数箇所切り、その開口部を覆うように外側にコンピューターファンを取り付けます。ファンの前面がチャンバー側を向き、開口部を通じてチャンバー内に空気が吹き込まれるようにしてください。

ここに示すようなマイクロコントローラーを使用して、ファンとエアポンプを制御します。付属のテキストプロトコルにある詳細な手順に従ってマイクロコントローラーを組み立て、可能であればドラフト外に設置してください。体重 450 から 520 grams の成体ラットを使用し、受けさせる曝露の種類に応じてグループ分けします。

尾静脈から500 µLの血液を採取し、4 °Cで20,000 ×gにて30分間遠心分離して血清を分離します。この工程の間、サンプルが常に氷上で冷却されていることを確認してください。製造元のプロトコルに従い、Cotinine ELISA Kitを用いて、各動物における血清中のコチニン基準濃度を測定します。

電子タバコチャンバーの日常的な操作では、まずチャンバー内部を70% ethanolで洗浄し、次に脱イオン水で洗浄します。チャンバーが完全に乾くまで自然乾燥させます。これには約30分かかります。また、洗浄後には、清潔な吸収パッドをチャンバーの底に配置してください。

次に、ガスモニターを校正し、モニター全体をチャンバー内部の壁面に設置します。洗浄と校正が完了したら、ラットの1グループをチャンバー内に配置します。電子タバコが十分に充電されていることを確認し、電子タバコを入力チューブに挿入します。

90分間の曝露期間中、バッテリーとe-リキッドの残量を監視してください。準備が整ったら、エアポンプをオンにし、タイマーを開始します。曝露中はガスモニターを観察し、酸素レベルが20%を下回らず、一酸化炭素が0 ppmであることを確認してください。

曝露時間が90分に達したら、電子タバコを取り出し、ガスポンプを動かし続けて残りの蒸気を排気します。蒸気が消えたら、ラットを取り出し、チャンバーを洗浄します。実験プロトコルの終了後、曝露から約1時間後に各ラットの尾静脈から500 µLの血液を採取し、各個体のコチニンレベルを測定します。

タバコ煙への曝露を開始する前に、これまでと同様にチャンバーを清掃し、モニターを再校正して、適切な動物を最大3匹までチャンバー内に入れます。タバコ点火装置にタバコを挿入し、タバコの端が加熱エレメントに接するように配置します。その後、タバコの吸い口が燻り始めるまでタバコ点火装置をオンにします。

タバコに点火したら、ポンプシステムを起動し、タイマーを開始して、タバコが完全に燃え尽きるまで観察します。その後、ピンセットを用いて、点火装置から燃え尽きたタバコを慎重に取り除きます。一酸化炭素および酸素レベルをモニタリングしてください。

一酸化炭素濃度が1,000 ppmを超えず、酸素濃度が20%を下回らないようにしてください。必要に応じてコンピューターファンを調整してください。一酸化炭素の蓄積を防ぐためには、適切なタイミングと運転時間が極めて重要です。4分後、ポンプシステムを停止し、タバコ煙への曝露時間が合計90分になるまでこの工程を繰り返します。曝露終了後も、残留した煙を換気させるため、ポンプシステムの運転を継続してください。

一酸化炭素濃度が100 ppmまで低下した時点で、ラットを取り出し、チャンバーを清掃する。曝露から約1時間後に、ラットの尾静脈から500 µLの血液を採取し、各個体のコチニンレベルを測定する。1R6Fシガレットからの煙を導入している間、チャンバー内の一酸化炭素濃度を30秒ごとに記録した。

ここに示した結果は、4分間のサイクルを3回連続で行った平均値である。試験中、一酸化炭素濃度は1,000 parts per millionを超えなかった。対照的に、電子タバコ曝露システムでは、曝露期間中、一酸化炭素濃度は検出限界以下であった。

ニコチンの主要な代謝物であるコチニンについて、動物の血清中での曝露前および曝露1時間後の測定結果をここに示します。本研究では、曝露前の数値は同様であり、電子タバコの蒸気およびタバコ煙にさらされた動物の血清コチニン濃度は、臨床的に関連のある範囲内であったことが示されました。これらのチャンバーは、齧歯類に対して臨床的に関連のある一定量の電子タバコ蒸気およびタバコ煙を供給することを可能にし、電子タバコおよびタバコ煙による健康への悪影響を明らかにする研究活動に寄与します。

この手法を習得すれば、適切に実施することで約2時間で完了させることができます。これらのチャンバーの最大の利点の一つは、あらゆるブランドの電子タバコや電子タバコ用リキッドを使用できる汎用性にあります。これらのチャンバーを用いることで、異なるフレーバーのニコチンフリーの電子タバコ蒸気が、健康に悪影響を及ぼす可能性があるかどうかを研究することが可能です。

電子タバコおよび煙によって誘発されるげっ歯類疾患モデルは、これらの疾患に対するより優れた治療剤の開発に寄与します。タバコの点火装置の操作には、極めて危険な加熱要素が含まれることに注意してください。研究室のスペースが適切な安全要件を満たしているか、防火責任者に確認してください。