Sıvı özleri geleneksel sigara duman ve elektronik sigara Aerosol gelen nesil için aygıt mikroişlemci işletilen
January 18th, 2018
Burada, geleneksel sigara duman ve elektronik sigara aerosol özleri oluşturmak için kullanılan bir programlanabilir laboratuvar cihaz açıklayın. Bu yöntem geleneksel sigara ve elektronik sigara arasında doğrudan karşılaştırmalar yapmak için yararlı bir araç sağlar ve elektronik sigara araştırma içine erişilebilir giriş noktasıdır.
Bu prosedürün genel amacı, toksikolojik tahlillerde kullanılmak üzere elektronik sigara aerosollerinden sıvı ekstraktlar üretmektir. Bu yöntem, elektronik sigara aerosolü insan damar hücrelerini nasıl etkiler gibi elektronik sigaralarla ilgili önemli soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin ana avantajı, hava akışı ve şişirme zamanlama protokolünün herhangi bir laboratuvar tarafından kendi özel araştırma ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde özelleştirilmesine izin vermesidir.
Bu tekniğin sonuçları, elektronik sigara kullanımının potansiyel risklerinin daha iyi anlaşılmasına doğru uzanır, çünkü kendi laboratuvarınızda elektronik sigara aerosol özleri üretebilen özelleştirilebilir bir platform sağlar. Bu yöntem, elektronik sigaraların riskleri hakkında fikir verebilir. Geleneksel tütün ürünleri veya kenevir ürünleri gibi diğer ürünlere de uygulanabilir.
Başlamak için, 100 mililitrelik bir Buchner şişesini çelik bir halka standına sabitleyin ve kurutucu olarak kullanmak için 50 gram kalsiyum klorür ile doldurarak bir vakum tuzağı oluşturun. Ardından, şişeyi lastik bir delikli tıpa ile kapatın. Durdurucu bağlantısını parafin film ile sarın ve delikten bir pipet geçirin.
Vinil boru kullanarak, üst kısımdan uzanan pipeti bir T-kesişim hortumu konektörüne bağlayın. Ardından, iki çarkı birbirine bağlamak ve ikinci çarkın çıkışını T-kesişim hortumu konektörüne bağlamak için kullanın. Ardından, bir inhalasyon portu görevi görecek ilk çarpıcının giriş portunu bağlamak için vinil boruyu kullanın.
Ayrıca Buchner şişesinin yan kolunu bir hava akış regülatörünün giriş portuna bağlayın. Ve hava akış regülatörünün çıkış portunu bir vakum pompasına bağlayın. Ardından, 510 dişli bir tabanı bir halka sehpa kelepçesine yerleştirin ve solenoid valfi T-kesişim hortumu konektörünün serbest ucuna bağlamak için vinil boru kullanın.
Bitirdiğinizde, tüm bağlantıların hava geçirmez olduğunu kontrol edin ve gerektiği gibi hortum kelepçeleri ve vakum gresi uygulayın. İlk olarak, her bir e-sigara kartomizerinin veya tankının kütlesini, kullanılmadan önce analitik bir teraziye yerleştirerek belirleyin. Kullanım öncesi ve sonrası arasındaki ağırlık farkı uygun dozu belirleyecektir.
Ticari 3R4F araştırma sigaraları için nikotin içeriği 7 miligram olacaktır. Diğer tüm ticari sigaralar için nikotin içeriği geleneksel analitik yöntemlerle belirlenmelidir. Aşağı akış analizi için nötr kırmızı alım hücresi canlılık testini kullanırken, birincil impingerin rezervuarını 4.3 mililitre endotel hücre kültürü ortamı ile doldurun.
Ardından, elektronik sigarayı veya geleneksel sigarayı ekstraksiyon için hazırlayın. Geleneksel bir sigarayı ekstraksiyona hazırlamak için, filtrenin etrafına bir parça şeffaf bant uygulayın ve sigara kağıdının filtreyle birleştiği yere kolayca görülebilen bir işaret koyun. Bir e-sigara hazırlamak için pilin iyi şarj edildiğinden ve kartomizerin pile sıkıca vidalandığından emin olun.
Elektronik sigara tankı kullanıyorsanız, tanka uygun hacimde elektronik sigara likiti yüklendiğinden emin olun ve tankı 510 dişli tabana vidalayın. Geleneksel sigara için, inhalasyon portuna yükleyin ve bir hortum kelepçesi ile sabitleyin. Ardından vakum pompasını açın.
İki saniye boyunca 1.65 mililitrelik bir nefes sağlamak için akış ölçeri dakikada 55 litre çekecek şekilde ayarlayın. Ardından mikrodenetleyiciyi açın ve ilk nefeste sigarayı yakmak için kullanın. Öngörülen istenen konsantrasyon elde edilene kadar pompayı çalıştırın.
Bir e-sigara için, onu inhalasyon portuna yükleyerek ve bir hortum kelepçesi ile sabitleyerek başlayın. Geleneksel sigarada olduğu gibi, vakum pompasını açın ve iki saniye boyunca 55 mililitrelik bir nefes sağlamak için akış ölçeri dakikada 1,65 litre çekecek şekilde ayarlayın. Öngörülen istenen hacim kullanılana kadar pompayı çalıştırın.
Ardından vakumu durdurun ve analitik bir terazi kullanarak her bir e-sigara kartomizerinin veya tankının kullanım sonrası kütlesini belirleyin. Tüketilen toplam kütleyi belirlemek için bunu kullanım öncesi kütle ile karşılaştırın. Yetersiz bir kütle tüketildiyse, elektronik sigarayı cihaza geri koyun ve ekstraksiyonu ek süre için çalıştırın.
Her ekstraksiyondan sonra, numuneler arasında taşınmayı önlemek için cihazın borusunu ve rezervuarlarını %70 etanol ve deiyonize su ile durulayın. Ardından, hatların kurumasına yardımcı olmak için hava akışına izin vermek için boş cihazı kısa bir süre çalıştırın. Ekstrakt hücre kültürü için kullanılacaksa, ekstrakt içeren ortamı 0.22 mikronluk bir polietersülfon şırınga filtresinden süzün.
Testi çalıştırmadan bir gün önce, insan göbek damarı endotel hücrelerini, 100 mikrolitre endotel hücresi büyüme ortamında kuyu başına 10.000 hücrede 96 oyuklu plakalara tohumlayın. Hücreleri 37 santigrat derece ve% 5 CO2'de 24 saat inkübe edin. Ertesi gün, eski kültür ortamını, kontrol görevi görmesi için 100 mikrolitre taze endotel hücre kültürü ortamı veya tedavi grubu olarak görev yapmak üzere 500 mikromol tüketilmiş nikotin içeren 100 mikrolitre endotel hücre büyüme ortamı ile değiştirin.
Kuyuları hava geçirmez tutmak için plakayı bir folyo conta ile kapatın ve ardından plakayı 18 ila 24 saat boyunca inkübatöre geri yerleştirin. Sigara dumanı ve elektronik sigara aerosolünün bileşenlerinin çoğu uçucudur, bu nedenle kuyuların hava geçirmez olması için kuyuların bir folyo conta ile kapatılması önemlidir. Kullanımından kısa bir süre önce, 1x nötr kırmızı boyama çözeltisi oluşturmak için 100x nötr kırmızı stok çözeltisini hücre kültürü ortamında 1 ila 100 oranında seyreltin.
Nötr kırmızı boyama solüsyonunu kullanmadan önce en az 30 dakika boyunca 37 santigrat derecede inkübe edin. Kuluçka sırasında bazı kristallerin çökelmesi normaldir. Bu kristallerin hücre kültürü kuyucuklarına uygulanmasını önlemek için, çözeltiyi 22 mikronluk bir filtreden geçirin.
Deneysel kültür ortamını çıkarın ve her oyuğa 100 mikrolitre nötr kırmızı boyama çözeltisi ekleyin. Uygun miktar tayini için en az üç boş kuyu oluşturmak için fazla lekeyi kullanın. Plakayı iki ila dört saat inkübe edin, daha sonra nötr kırmızı boyama solüsyonunu çıkarın ve hücreleri PBS'ye batırarak üç kez yıkayın.
Ardından, nötr bir kırmızı leke giderici solüsyon uygulayın ve çalkalarken plakayı oda sıcaklığında en az on dakika inkübe edin. Bitirdiğinizde, plakayı 540 nanometrelik bir absorbansta okuyun. İnsan göbek damarı endotel hücrelerinin geleneksel sigara dumanı ekstraktına veya elektronik sigara aerosolü ekstraktına maruz kalmasından sonraki 24 saat içinde, hücre canlılığında önemli bir azalma olur.
Hücre canlılığı çalışmalarına ek olarak, ekstraktların kendileri, asetona ekstrakte edilirse gaz kromatografisi kütle spektrometresi kullanılarak analiz edilebilir. Bu yöntem kullanılarak, ekstraktın birçok bileşeni belirlenebilir. Aerosol veya dumanla çalışmanın tehlikeli olabileceğini ve tüm ekstraksiyon işlemlerinin bir kimyasal güvenlik başlığında yapılması gerektiğini unutmayın.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Genel Bakış
Bu makale, geleneksel sigara dumanı ve elektronik sigara aerosolünün özütlerini oluşturmak için tasarlanmış programlanabilir bir laboratuvar cihazını açıklamaktadır. Bu yöntem, bu iki ürün türü arasında doğrudan karşılaştırmalara olanak tanır ve elektronik sigaralar üzerindeki araştırmaları kolaylaştırır.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Toksikoloji
- Halk Sağlığı
- Biyomedikal Araştırma
Arka Plan
- Elektronik sigara aerosolünün etkilerini anlamak, halk sağlığı için çok önemlidir.
- Mevcut araştırmalarda tütün ürünlerini karşılaştırmak için standart yöntemler eksiktir.
- Özelleştirilebilir yöntemler, toksikolojik çalışmaların ilgisini artırabilir.
- Bu çalışma, elektronik sigaralar için araştırma metodolojilerinin boşluğunu doldurmayı amaçlamaktadır.
Çalışmanın Amacı
- Toksikolojik deneyler için elektronik sigara aerosollerinden sıvı özütler üretmek.
- Elektronik sigara aerosolünün insan vasküler hücreleri üzerindeki etkilerini araştırmak.
- Laboratuvarların elektronik sigara risklerini incelemeleri için özelleştirilebilir bir platform sağlamak.
Kullanılan Yöntemler
- Aerozol ekstraksiyonu için programlanabilir cihaz.
- Özelleştirilebilir hava akışı ve puf zamanlama protokolleri.
- Ekstrelerin toksikolojik deneylerde uygulanması.
- Geleneksel tütün ürünleri ile karşılaştırmalı analiz.
Ana Sonuçlar
- Bu yöntem, özel araştırma ihtiyaçlarına dayalı özelleştirilmiş ekstraksiyon süreçlerine izin verir.
- Elde edilen bilgiler, elektronik sigara kullanımıyla ilgili potansiyel riskler hakkında bilgi verebilir.
- Teknik, esrar da dahil olmak üzere diğer ürünler için uygulanabilir.
Sonuçlar
- Bu yöntem, elektronik sigara risklerinin anlaşılmasını artırır.
- Toksikoloji ve halk sağlığı araştırmacıları için değerli bir araç sağlar.
- Gelecekteki çalışmalar bu yöntemi çeşitli aerosol ürünlerini araştırmak için kullanabilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
Standardized, reproducible extraction of cigarette smoke and electronic cigarette aerosol is critical for toxicological evaluation and regulatory science. This programmable device enables direct, quantitative comparisons between conventional and electronic products, supporting risk assessment and translational research. Its customizable protocols address a key gap in assay development and cross-study comparability for biopharma and public health portfolios.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables hypothesis-driven interrogation of aerosol and smoke toxicity on human cell models.
- Supports mechanistic de-risking by isolating specific exposure variables.
- Facilitates functional validation of toxicological targets relevant to vascular and respiratory biology.
Screening & Assay Development
- Provides standardized extracts for reproducible cell viability and chemical analysis assays.
- Enables quantitative dosing and exposure control for high-confidence screening workflows.
- Supports assay scalability and cross-lab comparability through programmable extraction parameters.
Translational & Preclinical Research
- Aligns in vitro exposure systems with disease-relevant endpoints for translational toxicology.
- Enables continuity from discovery-stage findings to preclinical risk assessment models.
- Supports biomarker identification by linking chemical composition to cellular outcomes.
Pipeline & Workflow Integration
This device integrates into the toxicology discovery continuum, from early mechanistic studies to preclinical risk evaluation and regulatory submission support.
- Discovery Biology: Facilitates hypothesis testing on aerosol and smoke effects in controlled cell systems.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative extracts for downstream viability and chemical assays.
- Analytics: Enables precise measurement of exposure variables and chemical constituents for comparative analysis.
- Translational Research: Bridges in vitro findings to preclinical models by standardizing exposure conditions.
- Enterprise Reuse: Offers a flexible, programmable platform adaptable to various tobacco and cannabis product studies.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in toxicological outcomes and target validation.
- Operational Value: Enhances reproducibility, standardization, and cross-study comparability.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions for product safety and regulatory submissions.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of toxicology and public health research initiatives.
Implementation Considerations
- Requires expertise in toxicology, analytical chemistry, and cell-based assay design.
- Needs access to programmable extraction hardware and analytical instrumentation.
- Demands rigorous cross-team standardization of extraction and dosing protocols.
- Adaptable to various product types but may require protocol optimization for each matrix.
- Must be operated in a chemical safety hood due to hazardous aerosol and smoke exposure.
