전자 담배와 담배 연기의 효과 비교

본 영상의 전반적인 목적은 관련 건강 문제를 연구하기 위해 설치와 조작이 간편하고 조정이 쉬우며, 설치류에게 전자담배 증기와 담배 연기를 전달할 수 있는 전자담배 증기 및 담배 연기 챔버의 제작 및 운용 방법을 제시하는 것입니다. 이러한 챔버는 전자담배 증기와 담배 연기가 건강, 특히 폐 및 심혈관 질환 분야에 미치는 유해한 영향을 결정할 수 있는 실험을 수행하는 데 도움을 줍니다. 간편하게 제작 가능한 이 챔버들은 비용이 저렴하며, 인간의 흡연 습관을 모사하기 위해 다양한 흡입 또는 호기 시간으로 용이하게 맞춤 설정할 수 있습니다.

이 챔버들을 사용하여 니코틴이 포함되거나 포함되지 않은 전자담배 증기에 설치류를 노출시킴으로써 폐암, COPD, 알레르기 및 천식과 같은 질환에서 니코틴의 관여 여부를 연구할 수 있습니다. 담배 연기 챔버는 복부 대동맥류와 같이 설치류에서 담배 연기로 유도된 질병 모델을 구축하는 데 도움이 될 것입니다. 이를 통해 해당 질병을 유발하는 생화학적 변화를 이해할 수 있습니다.

이 챔버들은 전자담배 사용이 일반 담배 연기보다 더 안전한지 판단하는 데 도움이 될 것입니다. 그다음 내경이 1/4인치인 실리콘 튜브를 15cm 길이의 두 세그먼트로 자르고, 양 끝을 T-커넥터의 각 쪽에 연결합니다. T-커넥터가 챔버 내부에 위치하도록 챔버 뚜껑 전면 근처에 미리 만들어진 구멍을 통해 두 튜브를 모두 통과시킵니다.

그런 다음 테이프를 사용하여 튜브를 뚜껑에 고정합니다. 다음으로, 실리콘 튜브의 자유단을 두 개의 마이크로 공기 펌프의 출력단에 연결하고 양면테이프를 사용하여 펌프를 챔버 뚜껑에 부착합니다. 실리콘 튜브를 4 cm 길이로 자른 후, 그 한쪽 끝을 공기 펌프 중 하나의 입력측에 연결합니다.

이곳은 챔버 사용 중에 전자담배가 삽입될 위치입니다. 튜브의 직경이 전자담배 끝부분에 딱 맞는지 확인하십시오. 다음으로, 새 실리콘 튜브의 한쪽 끝을 다른 공기 펌프의 입력측에 연결합니다.

이 펌프는 챔버 내부로 실내 공기를 유입시킵니다. 따라서 튜브의 끝부분은 흄 후드 바깥쪽에 위치시켜야 합니다. 튜브의 길이는 크게 중요하지 않으나, 공기 흐름 저항을 제한하기 위해 가능한 한 짧게 유지해야 합니다.

챔버 내부에 양면테이프를 사용하여 산소 및 일산화탄소 가스 모니터를 고정할 작은 갈고리 두 개를 부착합니다. 일반 궐련 담배 연기 챔버를 제작하려면, 전자담배 챔버와 유사하게 준비하되 몇 가지 수정을 가합니다. 먼저, 함께 제공된 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 담배 점화 장치를 제작합니다.

새 실리콘 튜브의 한쪽 끝을 담배 점화 장치에 연결하고, 다른 쪽 끝을 공기 펌프의 입력 측에 연결합니다. 그 다음, 사용 중에 담배 점화 장치를 흄 후드 내부의 챔버 외부에 배치하십시오. 이어서, 새 실리콘 튜브의 한쪽 끝을 다른 공기 펌프에 연결합니다.

이 펌프는 챔버 내부로 실내 공기를 유입시키므로, 튜브의 끝부분을 흄 후드 바깥쪽에 배치하십시오. 그런 다음 챔버 전면 벽에 5mm 너비의 수직 슬릿을 여러 개 컷팅하고, 이 개구부를 덮도록 외부에 컴퓨터 팬을 장착하십시오. 팬의 전면이 챔버를 향하게 하여, 팬이 개구부를 통해 챔버 안으로 공기를 불어넣도록 설치하십시오.

여기에 표시된 것과 같은 마이크로 컨트롤러를 사용하여 팬과 공기 펌프를 제어하십시오. 동봉된 텍스트 프로토콜의 세부 지침에 따라 마이크로 컨트롤러를 조립하고, 가능한 경우 흄 후드 외부에 설치하십시오. 450에서 520 g의 체중을 가진 성체 쥐를 사용하고, 이들이 받게 될 노출 유형에 따라 그룹을 나누십시오.

꼬리 정맥에서 500 µL의 혈액을 채취하고 4 °C에서 20,000 ×g로 30분간 원심분리하여 혈청을 분리합니다. 이 과정 전반에 걸쳐 샘플이 얼음 위에서 냉각 상태를 유지하도록 하십시오. 제조사의 프로토콜에 따라 Cotinine ELISA Kit를 사용하여 각 동물의 기저 혈청 코티닌 농도를 측정합니다.

전자담배 챔버의 일일 작동을 위해, 먼저 70% ethanol과 탈이온수로 챔버 내부를 세척하십시오. 챔버가 완전히 마를 때까지 자연 건조시키며, 여기에는 약 30분이 소요됩니다. 또한, 세척 후에는 챔버 바닥에 깨끗한 흡수 패드를 배치해야 합니다.

다음으로, 가스 모니터를 교정하고 모니터 전체를 챔버 내부 벽면에 설치합니다. 세척과 교정이 완료되면, 쥐 한 그룹을 챔버 안에 넣습니다. 전자담배가 완전히 충전되었는지 확인한 후, 전자담배를 입력 튜브에 삽입합니다.

90분간의 노출 기간 동안 배터리와 전자액 수위를 모니터링하십시오. 준비가 되면 공기 펌프를 켜고 타이머를 시작하십시오. 노출 중에 가스 모니터를 관찰하여 산소 농도가 20% 미만으로 떨어지지 않는지, 그리고 일산화탄소 농도가 0 ppm인지 확인하십시오.

노출 시간이 90분에 도달하면 전자담배를 제거하고 가스 펌프를 계속 작동시켜 남은 증기를 배출하십시오. 증기가 모두 사라지면 쥐를 꺼내고 챔버를 세척하십시오. 실험 프로토콜 종료 후 노출 약 1시간 뒤에 각 쥐의 꼬리 정맥에서 500 µL의 혈액을 채취하고, 각 개체의 코티닌 수치를 측정하십시오.

담배 노출을 시작하기 전, 이전과 동일하게 챔버를 세척하고 모니터를 재교정한 뒤, 한 번에 최대 3마리까지 적절한 동물을 챔버 내부에 배치합니다. 담배 점화 장치에 담배를 삽입하고, 담배 끝부분이 가열 소자에 닿도록 놓습니다. 그 다음, 담배꽁초가 그을리기 시작할 때까지 담배 점화 장치를 켭니다.

담배에 불을 붙인 후, 펌핑 시스템을 켜고 타이머를 시작하며 담배가 완전히 탈 때까지 관찰하십시오. 그다음 핀셋을 사용하여 담배 점화 장치에서 다 탄 담배를 조심스럽게 제거하십시오. 일산화탄소와 산소 수치를 모니터링하십시오.

일산화탄소 농도가 1,000 ppm 이상으로 올라가지 않고, 산소 농도가 20% 미만으로 떨어지지 않도록 확인하십시오. 일산화탄소 축적을 방지하기 위해서는 정확한 타이밍과 작동 시간이 매우 중요하므로, 필요한 경우 컴퓨터 팬을 조절하십시오. 4분 후 펌핑 시스템을 끄고, 담배 연기에 총 90분 동안 노출될 때까지 이 과정을 반복하십시오. 노출이 완료되면 잔류 연기를 환기시키기 위해 펌핑 시스템을 계속 켜 두십시오.

일산화탄소 농도가 100 ppm 미만으로 떨어지면 쥐를 꺼내고 챔버를 세척합니다. 노출 후 약 1시간 뒤에 쥐의 꼬리 정맥에서 500 µL의 혈액을 채취하고, 각 개체의 코티닌 수치를 측정합니다. 1R6F 담배의 연기를 주입하는 동안 챔버 내 일산화탄소 농도를 30초마다 기록하였습니다.

여기에 표시된 결과는 4분 간격으로 연속 수행된 세 번의 사이클에 대한 평균값입니다. 테스트 동안 일산화탄소 농도는 1,000 ppm을 초과하지 않았습니다. 이와 대조적으로, 전자담배 노출 시스템에서는 노출 전 과정 동안 일산화탄소 농도가 검출되지 않는 상태로 유지되었습니다.

니코틴의 주요 대사산물인 코티닌을 동물 혈청에서 측정하여 노출 전과 노출 1시간 후의 수치를 나타낸 결과입니다. 본 연구에서는 노출 전 수치가 유사하게 나타났으며, 전자담배 증기와 담배 연기에 노출된 동물의 혈청 코티닌 농도는 임상적으로 유의미한 범위 내에 있었습니다. 이러한 챔버는 설치류에게 일관되고 임상적으로 유의미한 전자담배 증기와 담배 연기를 전달함으로써, 전자담배와 담배 연기가 건강에 미치는 유해한 영향을 규명하는 연구 활동에 기여할 것입니다.

이 기술을 숙달하면 적절하게 수행했을 때 약 2시간 만에 완료할 수 있습니다. 이러한 챔버의 가장 큰 장점 중 하나는 모든 브랜드의 전자담배나 전자담배 액상을 사용할 수 있는 다재다능함입니다. 우리는 이 챔버들을 사용하여 다양한 향의 무니코틴 전자담배 증기가 건강에 부정적인 영향을 미치는지 연구할 수 있습니다.

전자담배 증기 및 연기로 유도된 설치류 질환 모델은 이러한 질환에 대해 더 나은 치료제를 개발하는 데 도움이 될 것입니다. 담배 점화 장치를 작동할 때 매우 위험할 수 있는 가열 요소가 포함되어 있음을 잊지 마십시오. 실험실 공간이 적절한 안전 요건을 갖추었는지 소방 책임자에게 확인해야 합니다.