Un microcontrolador funciona dispositivo para la generación de extractos líquidos de Aerosol de humo y electrónicos cigarrillo cigarrillo convencional
Summary
Aquí, describimos un aparato de laboratorio programable que puede utilizarse para crear extractos de aerosol de humo y electrónicos del cigarrillo del cigarrillo convencional. Este método proporciona una herramienta útil para hacer comparaciones directas entre cigarrillos convencionales y los cigarrillos electrónicos y es un punto de entrada accesibles a la investigación de cigarrillo electrónico.
Abstract
Los cigarrillos electrónicos son el producto de tabaco más popular entre medio y secundaria y son el producto de tabaco alternativa más popular entre los adultos. Alta calidad, investigación reproducible sobre las consecuencias del uso del cigarrillo electrónico es esencial para la comprensión emergentes problemas de salud pública y elaboración de pruebas basado en normativa. Mientras un número creciente de trabajos discuten los cigarrillos electrónicos, hay poca consistencia en los métodos a través de grupos y muy poco consenso en los resultados. Aquí, describimos un aparato de laboratorio programable que puede utilizarse para crear extractos de aerosol de humo y electrónicos del cigarrillo del cigarrillo convencional. Este protocolo detalla las instrucciones para el montaje y operación de dicho dispositivo y muestra el uso del extracto generado en dos aplicaciones de ejemplo: una en vitro ensayo de viabilidad celular y cromatografía de gases-espectrometría de masas. Este método proporciona una herramienta para hacer comparaciones directas entre cigarrillos convencionales y los cigarrillos electrónicos y es un punto de entrada accesibles a la investigación de cigarrillo electrónico.
Introduction
A pesar de un esfuerzo concentrado por las organizaciones de salud, consumo de productos de tabaco sigue siendo la principal causa de muerte evitable en todo el mundo, con la mayoría de estas muertes atribuidas al cigarrillo fumar1. Desde su incursión en el mercado en 2003, los cigarrillos electrónicos han ido creciendo en popularidad entre usuarios de productos de tabaco. En la actualidad, los cigarrillos electrónicos son la alternativa más popular a los cigarrillos convencionales entre los estadounidenses adultos (~ 5%)2 y el sistema de entrega de nicotina más popular entre medio (~ 5,3%) y secundaria (~ 16%)3. Si continúan las tendencias actuales, los cigarrillos electrónicos pueden esperarse para sustituir cigarrillos convencionales para las generaciones futuras. Sin embargo, las consecuencias para la salud del uso del cigarrillo electrónico todavía no están claros.
Investigación sobre los cigarrillos electrónicos no comenzó en serio hasta que el cigarrillo electrónico renombre aumentó rápidamente en 20133,4. Desde entonces, se han empleado un número de diferentes modelos para abordar la cuestión de su toxicidad. Sin embargo, los resultados de muchos estudios son contradictorios, y si bien parece que los cigarrillos electrónicos son generalmente menos tóxicos que los cigarrillos convencionales, no hay ningún consenso actual sobre las consecuencias para la salud del cigarrillo electrónico utilizar5, 6 , 7. nuestros estudios anteriores indican que los cigarrillos electrónicos son significativamente menos tóxicos para el endotelio vascular que los cigarrillos convencionales, a pesar de su capacidad de causar daños en el ADN y la inducción de oxidativa estrés y muerte celular8 . Sin embargo, más investigación es necesaria antes de que podemos sacar conclusiones firmes sobre las consecuencias para la salud del uso del cigarrillo electrónico.
Como los cigarrillos convencionales son una causa importante de enfermedad vascular puede prevenir9, hay un creciente interés en el riesgo para la salud vascular del cigarrillo electrónico uso10,11,12. Para estudiar los efectos de los cigarrillos electrónicos en el sistema vascular, nuestro laboratorio desarrolló un microcontrolador funcionado fumar/vaping dispositivo (figura 1)8. Este dispositivo es capaz de generar extractos líquidos de cualquier aerosol de humo o electrónicos cigarrillo cigarrillo convencional en solventes orgánicos o acuosos. Flujo de aire es controlada por la combinación de un regulador de flujo de aire ajustable y un programa de sincronización de PBASIC, el dispositivo puede utilizarse para generar extractos según cualquier número de protocolos definidos por el usuario. Aquí detallamos el montaje y funcionamiento de este dispositivo, así como dos posibles aplicaciones: en vitro evaluación de viabilidad celular y cromatografía de gases-espectrometría de masas.
Figura 1: dispositivo de fumar/Vaping. Esquema para el montaje físico del dispositivo de fumar/vaping cigarrillo como cigarrillo electrónico (e-cig) configuración (A) y la configuración del cigarrillo electrónico de depósito (B). Componente clave: 1) Puerto de inhalación; 2) impactor de colección primaria; 3) impactor desbordamiento; 4) trampa vacío del frasco Buchner; 5) normalmente abierta válvula de solenoide; 6) microcontrolador BS1; 7) regulador de caudal de aire; 8) 510 rosca base de tanque de cigarrillo electrónico. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Protocol
Representative Results
Discussion
Los elementos más críticos de este protocolo asegurando que el dispositivo es limpiar al inicio y fin de cada extracción, y asegurando que todos los sellos se mantengan así ese flujo de aire permanece constante. Si el aparato no se limpia correctamente, hay un riesgo de llevar sobre entre las muestras. Además, si el dispositivo se deja impuro durante un largo período de aerosol condensado tiempo y secado solvente puede bloquear el sistema. Tenga en cuenta que es normal que allí para ser una caída de presión al s…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Los autores reconocen la asistencia del Dr. Robert Dotson de la Tulane University Departamento de biología celular y Molecular para su asistencia en editar el manuscrito y el Dr. James Bollinger de Tulane University Departamento de química por su ayuda con diseño de protocolo de espectrometría de masas. Los autores más reconocen el Departamento de Universidad de Tulane de celular y Biología Molecular y Tulane University Departamento de química por su apoyo y el uso de espacio y equipo. Este trabajo fue financiado por una beca de investigación ciencia reguladora de tabaco productos a C. Anderson de la Universidad de Tulane Escuela de Ciencia e ingeniería.
Materials
| 12 V AC/DC Wall Mount Adaptor | Digi-Key | T1099-P5P-ND | |
| 2.2 Ohm Resistors | Digi-Key | A105635-ND | Used in tandem to generate the 4.4 Ohm resistance in Figure 2A |
| 330 Ohm Resistors | Digi-Key | 330QBK-ND | |
| 510 Threaded Base | NJoy | N/A | Recovered by dismantalling a second generation NJoy electronic cigarette |
| Acetic Acid, Glacial | Sigma-Aldritch | A6283 | |
| Acetone (Chromatography Grade) | Sigma-Aldritch | 34850 | |
| Basic Stamp Project Board | Digi-Key | 27112-ND | This board contains the BS1 Microcontroller, serial adaptor, power switch, and a barrel pin connector for the AC/DC Wall Mount Adaptor |
| Basic Stamp USB to Serial Adapter | Digi-Key | 28030-ND | An optional component to allow the BS1 serial adaptor to communicate through USB |
| Buchner Flask (Vacuum Flask) 250 mL | VWR | 10545-854 | |
| Clear Tape | 3M | S-9783 | |
| Clear Vinyl Tubing, 3/8" ID | Watts | 443064 | |
| EGM-2 Endothelial Cell Culture Medium | Lonza | CC-3162 | |
| Ethanol | Pharmco-Aaper | 111000200 | |
| Flow Regulator | Dwyer | VFA-23-BV | |
| Gas Chromatograph | Varian | 450-GC | |
| Glass Syringe, 10 mL | Sigma-Aldritch | Z314552 | |
| Glass Syringe, 10 µL | Hamilton | 80300 | |
| High Vacuum Silicon Grease | Dow Corning | 146355D | |
| Hose Clamp | Precision Brand | 35125 | |
| Human Umbilical Vein Endothelial Cells | ATCC | PCS-100-013 | |
| Mass Spectrometer | Varian | 300-MS | |
| Midget Impinger | Chemglass | CG-1820-01 | |
| Neutral Red | Sigma-Aldritch | N4638 | |
| Paraffin Film | 3M | PM-992 | |
| Plate Seal Roller | BioRad | MSR0001 | |
| Plate Seal; Foil | Thermo | 276014 | |
| Ring Stand 20" | American Educational Products | 7-G15-A | |
| Solenoid Valve (normally open) | US Solid | USS2-00081 | |
| Solid State Relay | Digi-Key | CLA279-ND | |
| Stand Clamp | Eisco | CH0688 | |
| Syringe Filter, PES, 0.22 um | Millipore | SLGP033RS | |
| Syringe, 10 mL | BD Syringe | 309604 | |
| Through Hole Stopper, Size 6 | VWR | 59581-287 | |
| Vacuum Pump | KNF Neuberger | N86KTP |
References
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