Summary

Bir Elektronik Romanda Elektronik Sigara Buharı ve Sigara Dumanının Etkilerinin Karşılaştırılması<emIn vivo</em> Pozlama Sistemi

Published: May 24, 2017
doi:

Summary

Bu protokol, kemirgenleri elektronik sigara buharı (E-buhar) ve sigara dumanına maruz bırakmaya yönelik bir yöntemi açıklamaktadır. Maruz kalma odaları, anestezi odalarını, kemirgenlere E-buhar veya sigara dumanı veren otomatik bir pompalama sistemi ile modifiye ederek yapılır. Bu sistem birçok deneysel son noktayı barındıracak şekilde kolaylıkla değiştirilebilir.

Abstract

Elektronik sigara (E- sigara ) yaygın olarak kullanılmaktadır ve popülerlik artmaktadır. 9 milyondan fazla yetişkinin bunları düzenli olarak kullandığı tahmin edilmektedir. Elektronik sigara buharı (E-buhar) maruziyetinin potansiyel olumsuz sağlık etkileri tam olarak tanımlanmamıştır. E- buhar maruziyetinin birkaç hayvan modelleri geliştirildi, ancak az sayıda model kemirgeyi klinik olarak ilgili nikotin miktarlarına maruz bırakır ve aynı maruz kalma sistemi içinde sigara dumanı ile doğrudan karşılaştırmalar yapar. Burada, bir E- buhar odası ve sigara dumanı odası oluşturmak ve işletmek için bir yöntem sunuyoruz. Odalar, anestezi odalarını donatılmış bilgisayar kontrollü pompalama sistemi ile tutarlı miktarda E❖: Buharı veya sigara içicisini kemirgenlere bulaştırın Nikotin maruziyeti öncesi ve sonrası maruz kaldıktan sonra kotinin düzeylerini ölçerek dolaylı olarak ölçülür.Bu maruz kalma sistemi çeşitli e- sigara ve tütün sigaralarını içerecek şekilde modifiye edilebilir ve In-vivo buhar ve sigara dumanı etkilerini karşılaştırmak için kullanılmalıdır.

Introduction

2004 yılında ABD pazarına girdikten sonra, elektronik sigara (E-sigara) milyar dolarlık bir sektör haline geldi ve yaklaşık 9 milyon yetişkinin bunları düzenli olarak kullandığı tahmin edilmektedir 1 . 2014 ve 2015'te, daha fazla lise öğrencisi geleneksel sigaradan 2 E-sigarayı kullanmıştı. Artan sayıda E-sigara kullanıcısı, muhtemel olumsuz sağlık etkilerini değerlendirmek için bir araştırma çabası ortaya çıkardı.

E-sigara tipik olarak su, polietilen glikol veya bitkisel gliserin, nikotin ve aroma 3 , 4'ün bir karışımını içeren bir viskoz çözeltiyi ısıtarak bir buhar ("E-buhar" olarak adlandırılır) üretir. E-buharın, Reaktif Oksijen Türleri (ROS), nikotin, çeşitli aldehitler ve polisiklik aromatik hidrokarbonlar 5 dahil olmak üzere çeşitli zararlı bileşikler içerdiği gösterilmiştir .6. Bu bileşiklerin birçoğu E-sıvının buharlaştırma işlemi sırasında teneffüs etmeden önce oluşur 7 . Özellikle, bu zararlı bileşiklerin birçoğu aynı zamanda sigara dumanında mevcut olup, E-sigara kullanımının benzer olumsuz sağlık sonuçları olabileceği endişesi yaratmaktadır 7 .

E-sigaranın sağlık üzerindeki etkileri konusunda pek az fikir birliğine varılmıştır. Buna değinmek için, E-buharı maruziyetinin birkaç hayvan modeli geliştirilmiştir ( Tablo 1 ). Bu modeller, tüm vücut E-buhar pozlama ve mekanik havalandırma gibi çeşitli yöntemler kullanmaktadır. Mevcut modeller anlamlı bilgiler sağlamasına rağmen, az sayıda kişi aynı maruz kalma sistemi içinde sigara dumanı ile doğrudan karşılaştırmalar yapmaktadır ( Tablo 1 ). Ek olarak, çeşitli insan çalışmaları, E-sigara kullanıcıları ve sigara içenlerde 30-200 ng / mL arasında serum kotinin düzeylerine sahip olduklarını göstermesine karşın, birçok E-buhar ve duman maruziyeti modeli düşerIde bu aralık 8 , 9 , 10 , 11 , 12 .

Burada, insan çalışmalarına benzer serum kotinin düzeyleri veren in vivo sigara dumanının ve E-buhar maruziyetinin etkilerinin karşılaştırılması için bir yöntem sunuyoruz.

Protocol

Aşağıdaki protokol, Michigan Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesinin (IACUC) yönlendirmesi ve onayı ile gerçekleştirilmiştir. 1. Elektronik Sigara-Buhar Odası Meclisi NOT: Komple hazne kullanım sırasında bir duman kabına yerleştirilmelidir. Buradaki oda, sıcaklık kontrollü ve filtrelenmiş bir laboratuar ortamında barındırıldı. Araştırmacılar, oda hava kalitesinin tutarlı olmasını sağlamak için sistemin bu yö…

Representative Results

Karbon monoksit ve oksijen denetimi E-buhar maruziyeti sırasında oksijen konsantrasyonları% 20'nin altına düşmedi ve CO konsantrasyonları maruz kalma boyunca saptanamamış kaldı. Sigara dumanı maruziyeti sırasında gaz monitörleri, oksijen konsantrasyonunun% 20'nin üzerinde kaldığını gösteriyor. Karbon monoksit konsantrasyonları 1000 ppm'yi geçmemiştir ( Şekil 4 ). <p class="…

Discussion

Burada, kemirgenleri E-buhar ve sigara dumanına kontrollü bir şekilde maruz bırakan bölmelerin oluşturulması için bir yöntem anlatılmaktadır ( Şekil 6 ). E-sigara odasının yapımı, ticari pozlama sistemlerine 14 , 15 , 16 kıyasla nispeten basit ve ucuzdur. Bölmeyi inşa etmek için gerekli parça ve aletler online ticari tedarikçilerden kolayca temin edilebilir. Benzer şekilde, sigara dumanı…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu araştırma Aort Araştırma Grant (Michigan Üniversitesi) Dr Eliason tarafından yapıldı. Yazarlar ayrıca, sigara aydınlatma cihazının tasarımına ve montajına yardımcı olması için Michigan Üniversitesi Bitki İşlemleri İşaretleri ve Grafikleri Bölümü'ndeki Nick Scott'ı kabul etmek istiyorlar.

Materials

blu PLUS Rechargeable Kit blu eCigs N/A
1R6F Reference Cigarettes Center for Tob Ref  Prod UK N/A
Lexan Anesthesia Chamber 20 L Jorgensen Laboratories JOR265
Arduino UNO Arduino 2877
Diode Rectifier – 1A 50V Spark Fun COM-08589
Resistor 10K Ohm 1/6th Watt PTH – 20 pack Spark Fun COM-11508
Electrolytic Decoupling Capacitors – 100uF/25V Spark Fun COM-00096
Solderless Plug-in BreadBoard  BusBoard Prototype Systems BB400
Alligator-Clip Wires BusBoard Prototype Systems CA-M-20
ZipWire BusBoard Prototype Systems ZW-MM-10
Standard Fan 80 ST2 Cooler Master R4-S8R-20AK-GP
ARIC 4" adjustable vent Bestlouver N/A
ToxiPro  Carbon Monoxide Monitor Honeywell Analytics 54-00-10316
ToxiPro Oxygen Monitor Honeywell Analytics 54-45-90-VD
ToxiPro IQ Express Docking Station Honeywell/Sperian Biosystems  54-46-9100
Command Wall Hook Small Wire 6-Pack 3M N/A
Micro Water/Air Pump Xiamen Conjoin Electronics CJWP40-A12A1
1/4" Silicon Tubing NewAge 2801470-100
T Connector Bel-Art Scienceware F196060000
Plastic Whole Blood tube with spray-coated K2EDTA Becton, Dickinson and Company 367841
Cotinine ELISA kit Calbiotech CO096D

Referencias

  1. Schoenborn, C. A., Gindi, R. M. Electronic Cigarette Use Among Adults: United States, 2014 Key findings. NCHS. , (2014).
  2. Singh, T. Tobacco Use Among Middle and High School Students – United States, 2011-2015. MMWR. 65 (14), 361-367 (2016).
  3. Flora, J. W. Characterization of potential impurities and degradation products in electronic cigarette formulations and aerosols. Regul. Toxicol. Pharmacol: RTP. 74, 1-11 (2016).
  4. Tierney, P. A., Karpinski, C. D., Brown, J. E., Luo, W., Pankow, J. F. Flavour chemicals in electronic cigarette fluids. Tob. Control. , (2015).
  5. Sleiman, M. Emissions from Electronic Cigarettes: Key Parameters Affecting the Release of Harmful Chemicals. Environ. Sci. Technol. 50 (17), 9644-9651 (2016).
  6. Hwang, J. H. Electronic cigarette inhalation alters innate immunity and airway cytokines while increasing the virulence of colonizing bacteria. Int J Mol Med (Berlin, Germany). 94 (6), 667-679 (2016).
  7. Cheng, T. Chemical evaluation of electronic cigarettes. Tob Control. 23, 11-18 (2014).
  8. Etter, J. -. F. A longitudinal study of cotinine in long-term daily users of e-cigarettes. Drug Alcohol Depend. 160, 218-221 (2016).
  9. Etter, J. -. F. Levels of saliva cotinine in electronic cigarette users. Addiction. 109 (5), 825-829 (2014).
  10. Marsot, A., Simon, N. Nicotine and Cotinine Levels With Electronic Cigarette: A Review. Int. J. Toxicol. 35 (2), 179-185 (2016).
  11. Flouris, A. D. Acute impact of active and passive electronic cigarette smoking on serum cotinine and lung function. Inhal. Toxicol. 25 (2), 91-101 (2013).
  12. Bot, M. Plasma cotinine levels in cigarette smokers: impact of mental health and other correlates. Eur Addict Res. 20 (4), 183-191 (2014).
  13. Zhu, S. -. H. Four hundred and sixty brands of e-cigarettes and counting: implications for product regulation. Tob. Control. 23, 3-9 (2014).

Play Video

Citar este artículo
Hage, A. N., Krause, W., Mathues, A., Krasner, L., Kasten, S., Eliason, J. L., Ghosh, A. Comparing the Effects of Electronic Cigarette Vapor and Cigarette Smoke in a Novel In Vivo Exposure System. J. Vis. Exp. (123), e55672, doi:10.3791/55672 (2017).

View Video