Porównanie wpływu oparów papierosów elektronicznych i dymu papierosowego w nowatorskim systemie ekspozycji in vivo

Ogólnym celem tego filmu jest przedstawienie metody budowy i działania komór na e-parę i dym papierosowy, które można łatwo regulować i dostarczać gryzoniom e-parę i dym tytoniowy w celu zbadania powiązanych problemów zdrowotnych. Komory te pomagają nam w przeprowadzaniu eksperymentów, które pozwalają określić szkodliwy wpływ e-pary i dymu tytoniowego na zdrowie, zwłaszcza w obszarach chorób płuc i układu krążenia. Te łatwe w budowie komory są niedrogie i można je łatwo dostosować do różnych czasów wdychania lub wydechu, aby symulować ludzkie nawyki palenia.

Korzystając z tych komór, możemy wystawić gryzonie na działanie e-pary z nikotyną i bez nikotyny, aby zbadać udział nikotyny w chorobach takich jak rak płuc, POChP, alergie i astma. Komora dymu tytoniowego pomoże nam ustalić modele chorób wywołanych dymem papierosowym u gryzoni, takich jak tętniak aorty brzusznej. Pomoże nam to zrozumieć zmiany biochemiczne, które inicjują tę chorobę.

Komory te pomogą określić, czy używanie e-pary jest bezpieczniejsze niż konwencjonalny dym tytoniowy. Następnie przetnij silikonową rurkę o średnicy wewnętrznej około ćwierć cala na dwa 15-centymetrowe segmenty i przymocuj końce po obu stronach trójnika. Przewlecz obie rurki przez wcześniej wykonane otwory w pobliżu przedniej części pokrywy komory, tak aby trójnik znajdował się wewnątrz komory.

Następnie użyj taśmy, aby przymocować rurkę do pokrywy. Następnie podłącz wolne końce rurki silikonowej do końców wyjściowych dwóch mikropomp powietrza i użyj dwustronnej taśmy klejącej, aby zamontować pompy do pokrywy komory. Wytnij czterocentymetrowy kawałek silikonowej rurki i przymocuj jeden jej koniec do strony wejściowej jednej z pomp powietrza.

Jest to miejsce, w które e-papieros zostanie włożony podczas użytkowania komory. Upewnij się, że średnica rurki pozwala na dokładne dopasowanie do końca e-papierosa. Następnie przymocuj jeden koniec nowej silikonowej rurki do strony wejściowej drugiej pompy powietrza.

Pompa ta wprowadzi powietrze z pomieszczenia do komory. W związku z tym koniec rurki powinien być umieszczony na zewnątrz dygestorium. Długość rurki nie jest krytyczna, ale powinna być jak najkrótsza, aby ograniczyć opory przepływu powietrza.

Wewnątrz komory użyj dwustronnej taśmy klejącej, aby przymocować dwa małe haczyki, które utrzymają monitory tlenu i tlenku węgla. Aby zbudować komorę dymu tytoniowego, należy zacząć od przygotowania komory podobnej do komory na e-papierosa, ale z pewnymi modyfikacjami. Po pierwsze, skonstruuj urządzenie do zapalania papierosów zgodnie z opisem w dołączonym protokole tekstowym.

Podłącz jeden koniec nowej silikonowej rurki do urządzenia do zapalania papierosów, a drugi koniec do strony wejściowej pompy powietrza. Następnie umieść urządzenie do zapalania papierosów wewnątrz dygestorium, ale na zewnątrz komory podczas jego użytkowania. Następnie podłącz jeden koniec nowej silikonowej rurki do drugiej pompy powietrza.

Ponieważ ta pompa będzie wprowadzać powietrze z pomieszczenia do komory, umieść koniec tej rurki na zewnątrz dygestorium. Następnie wytnij kilka pionowych szczelin o szerokości pięciu milimetrów w przedniej ścianie komory i zamontuj wentylator komputerowy na zewnątrz tak, aby zakrył ten otwór. Upewnij się, że przód wentylatora jest skierowany w stronę komory, tak aby wentylator wdmuchiwał powietrze do komory przez otwór.

Steruj wentylatorem i pompami powietrza za pomocą mikrokontrolera, takiego jak ten pokazany tutaj. Zamontuj mikrosterownik, postępując zgodnie ze szczegółowymi instrukcjami zawartymi w dołączonym protokole tekstowym i jeśli to możliwe, umieść go na zewnątrz dygestorium. Użyj dorosłych szczurów o wadze od 450 do 520 gramów i pogrupuj je według rodzaju ekspozycji, jaką otrzymają.

Zbierz 500 mikrolitrów krwi z żyły ogonowej i wiruj w dół z prędkością 20 000 g przez 30 minut w temperaturze czterech stopni Celsjusza, aby wyizolować surowicę. Upewnij się, że próbki są schładzane na lodzie przez cały czas trwania tego procesu. Postępując zgodnie z protokołem producenta, należy użyć zestawu COTYNINE ELISA do pomiaru wyjściowego stężenia kotyniny w surowicy u każdego ze zwierząt.

Do codziennej eksploatacji komory e-papierosa zacznij od wyczyszczenia wnętrza komory 70% etanolem, a następnie wodą dejonizowaną. Pozostaw do wyschnięcia na powietrzu, aż komora całkowicie wyschnie, co powinno zająć około 30 minut. Dodatkowo po oczyszczeniu należy umieścić na dnie komory czystą wkładkę chłonną.

Następnie należy skalibrować monitory gazu i zamontować cały monitor na ścianie wewnątrz komory. Po oczyszczeniu i skalibrowaniu umieść jedną grupę szczurów w komorze. Upewnij się, że e-papieros jest w pełni naładowany, a następnie włóż e-papierosa do rurki wejściowej.

Monitoruj poziom baterii i e-liquidu przez cały czas trwania 90-minutowej ekspozycji. Gdy będziesz gotowy, włącz pompy powietrza i uruchom timer. Podczas ekspozycji obserwuj monitory gazu, aby upewnić się, że poziom tlenu nie spadnie poniżej 20% i zero ppm tlenku węgla.

Gdy czas ekspozycji osiągnie 90 minut, wyjmij e-papierosa i kontynuuj pracę pomp gazowych, aby odprowadzić pozostałą parę. Gdy para się usunie, usuń szczury i wyczyść komorę. Zebrać 500 mikrolitrów krwi z żyły ogonowej każdego szczura około godziny po ekspozycji na zakończenie protokołu doświadczalnego i zmierzyć poziom kotyniny u każdego zwierzęcia.

Przed rozpoczęciem ekspozycji na papierosy tytoniowe wyczyść komorę jak poprzednio, ponownie skalibruj monitory i umieść w komorze odpowiednie zwierzęta, do trzech na raz. Włóż papierosa do urządzenia zapalającego papierosy i umieść go tak, aby koniec papierosa przylegał do elementu grzejnego. Następnie włącz urządzenie zapalające papierosa, aż niedopałek papierosa zacznie się tlić.

Po zapaleniu papierosa włącz system pompowania, uruchom minutnik i obserwuj, jak papieros spala się do końca. Następnie ostrożnie wyjmij zużytego papierosa z urządzenia do zapalania papierosów za pomocą kleszczy. Monitoruj poziom tlenku węgla i tlenu.

Upewnij się, że poziom tlenku węgla nie wzrośnie powyżej 1 000 ppm i aby poziom tlenu nie spadł poniżej 20%W razie potrzeby wyreguluj wentylator komputera, ponieważ właściwy czas i czas pracy mają kluczowe znaczenie dla zapobiegania gromadzeniu się tlenku węgla. Po czterech minutach wyłącz system pompowania i powtórz proces przez pełne 90 minut ekspozycji na dym tytoniowy. Po zakończeniu ekspozycji należy kontynuować pozostawianie włączonego systemu pompowania, aby przewietrzyć dym resztkowy.

Gdy tlenek węgla spadnie poniżej 100 ppm, usuń szczury i wyczyść komorę. Zbierz 500 mikrolitrów krwi z żyły ogonowej szczurów około godziny po ekspozycji i zmierz poziom kotyniny w każdym zwierzęciu. Stężenie tlenku węgla w komorze było rejestrowane co 30 sekund podczas wprowadzania dymu z papierosów 1R6F.

Przedstawione tutaj wyniki są średnimi z trzech kolejnych czterominutowych cykli. Podczas testu stężenie tlenku węgla nie przekroczyło 1 000 części na milion. Natomiast w systemie ekspozycji na papierosy elektroniczne stężenia tlenku węgla pozostawały niewykrywalne przez cały czas ekspozycji.

Kotynina, główny metabolit nikotyny, jest tutaj mierzona z surowicy zwierząt, zarówno przed ekspozycją, jak i godzinę po ekspozycji. Badanie to pokazuje podobne liczby przed ekspozycją, a zwierzęta poddane działaniu oparów e-papierosów i dymu papierosowego miały poziom kotyniny w surowicy w klinicznie istotnym zakresie. Komory te pomogą w dostarczaniu gryzoniom spójnej, klinicznie istotnej pary elektronicznej i dymu papierosowego oraz wspomogą wysiłki badawcze w określaniu niekorzystnych skutków zdrowotnych e-papierosów i dymu papierosowego.

Po opanowaniu tej techniki można ją wykonać w około dwie godziny, jeśli zostanie wykonana prawidłowo. Jedną z największych zalet tych komór jest uniwersalność, która pozwala na stosowanie dowolnej marki e-papierosów lub płynów do e-papierosów. Możemy użyć tych komór do zbadania, czy beznikotynowe e-pary o różnych smakach mają jakiekolwiek niekorzystne problemy zdrowotne.

Modele chorób gryzoni wywołane e-parą i dymem pomogą nam dostarczyć lepsze środki terapeutyczne dla tych chorób. Nie zapominaj, że obsługa urządzenia do zapalania papierosów wiąże się z elementem grzejnym, który może być bardzo niebezpieczny. Należy skontaktować się z komendantem straży pożarnej, aby upewnić się, że przestrzeń laboratoryjna spełnia odpowiednie wymagania bezpieczeństwa.