Pomimo intensywnych wysiłków organizacji zdrowia, używanie produktów tytoniowych pozostaje główną przyczyną zgonów, których można uniknąć w skali całego świata, przy czym większość tych zgonów przypisuje się paleniu papierosów1. Od czasu wprowadzenia na rynek w 2003 roku, papierosy elektroniczne zyskują na popularności wśród użytkowników produktów tytoniowych. Obecnie papierosy elektroniczne są najpopularniejszą alternatywą dla konwencjonalnych papierosów wśród dorosłych Amerykanów (~5%)2 oraz najpopularniejszym systemem dostarczania nikotyny wśród uczniów szkół średnich niższego szczebla (~5,3%) i wyższego szczebla (~16%)3. Jeśli obecne trendy się utrzymają, można oczekiwać, że papierosy elektroniczne zastąpią konwencjonalne papierosy w przyszłych pokoleniach. Jednak skutki zdrowotne wynikające z używania papierosów elektronicznych pozostają niejasne.
Badania nad papierosami elektronicznymi nie rozpoczęły się na poważnie, dopóki ich popularność gwałtownie nie wzrosła w 2013 roku3,4. Od tego czasu w celu zbadania kwestii ich toksyczności zastosowano szereg różnych modeli. Jednak wyniki wielu badań są sprzeczne i choć wydaje się, że papierosy elektroniczne są ogólnie mniej toksyczne niż tradycyjne papierosy, obecnie nie ma konsensusu co do skutków zdrowotnych stosowania papierosów elektronicznych5,6,7. Nasze poprzednie badania wskazują, że papierosy elektroniczne są znacznie mniej toksyczne dla śródbłonka naczyniowego niż tradycyjne papierosy, pomimo ich zdolności do powodowania uszkodzeń DNA oraz indukcji stresu oksydacyjnego i śmierci komórkowej8. Niemniej jednak konieczne są dalsze badania, zanim będziemy mogli sformułować jednoznaczne wnioski dotyczące skutków zdrowotnych stosowania papierosów elektronicznych.
Ponieważ tradycyjne papierosy są główną przyczyną możliwych do uniknięcia chorób naczyniowych9, rośnie zainteresowanie ryzykiem dla zdrowia naczyń krwionośnych związanym ze stosowaniem papierosów elektronicznych10,11,12. Aby zbadać wpływ papierosów elektronicznych na układ naczyniowy, w naszym laboratorium opracowano sterowane mikrokontrolerem urządzenie do palenia/wapowania (Rycina 1)8. Urządzenie to umożliwia otrzymywanie ekstraktów z dymu tradycyjnych papierosów lub aerozolu z papierosów elektronicznych w rozpuszczalnikach wodnych lub organicznych. Ponieważ przepływ powietrza jest kontrolowany za pomocą regulowanego regulatora przepływu powietrza oraz programu czasowego PBASIC, urządzenie może być wykorzystywane do otrzymywania ekstraktów zgodnie z dowolną liczbą protokołów zdefiniowanych przez użytkownika. W niniejszym opracowaniu szczegółowo opisujemy montaż i obsługę tego urządzenia, a także dwa potencjalne zastosowania: ocenę żywotności komórek in vitro oraz chromatografię gazową sprzężoną z spektrometrią mas.

Rysunek 1: Urządzenie do palenia/waporyzacji. Schemat montażu fizycznego urządzenia do palenia/waporyzacji w konfiguracji papierosowej/elektronicznej papierosa (e-papieros) (A) oraz w konfiguracji e-papierosa z tankiem (B). Legenda komponentów: 1) port inhalacyjny; 2) główny impinger zbierający; 3) impinger przelewowy; 4) pułapka próżniowa z kolbą Buchnera; 5) normalnie otwarty zawór elektromagnetyczny; 6) mikrokontroler BS1; 7) regulator przepływu powietrza; 8) podstawa tanku e-papierosa z gwintem 510. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.