Сравнение эффектов электронного сигаретного пара и сигаретного дыма в романе<em> In Vivo</em> Система экспозиции
Summary
Этот протокол описывает метод воздействия на грызунов электронных сигаретных паров (пары E) и сигаретного дыма. Камеры для экспозиции создаются путем модификации камер анестезии автоматизированной насосной системой, которая доставляет грызунам пары E или папиросный дым. Эта система может быть легко модифицирована для учета множества экспериментальных конечных точек.
Abstract
Электронные сигареты (E- cigarettes ) широко используются и растут в популярности. По оценкам, более 9 миллионов взрослых регулярно их используют. Потенциальные неблагоприятные последствия воздействия паров электронных сигарет (пар E) плохо определены. В то время как было разработано несколько моделей животных, подверженных воздействию паров Е , несколько моделей выставляют грызунов для клинически значимых количеств никотина и проводят прямые сравнения с сигаретным дымом в рамках одной и той же системы экспозиции. Здесь мы представляем способ конструирования и эксплуатации камеры E – паров и камеры сигаретного дыма. Камеры изготавливаются путем оснащения камер анестезии компьютеризированной насосной системой, которая обеспечивает постоянное количество EIz: 14px; "> – пар или сигаретный дым для грызунов. Экспозиция никотина измеряется косвенно путем количественного определения уровней котинина до и после воздействия сыворотки. Эта система экспозиции может быть модифицирована для размещения различных типов электронных сигарет и табачных сигарет, а также может Использоваться для сравнения эффектов E – паров и сигаретного дыма in vivo .
Introduction
С момента выхода на американский рынок в 2004 году электронные сигареты (электронные сигареты) расширились до миллиардной индустрии, и, по оценкам, почти 9 миллионов взрослых регулярно их используют 1 . В 2014 и 2015 годах более старшеклассники использовали электронные сигареты, чем обычные сигареты 2 . Растущее число пользователей электронных сигарет порождает исследовательские усилия для оценки их потенциальных неблагоприятных последствий для здоровья.
Электронные сигареты генерируют пар (называемый «пар E») путем нагревания вязкого раствора, который обычно содержит смесь воды, полиэтиленгликоля или растительного глицерина, никотина и ароматизаторов 3 , 4 . Было показано, что пары E содержат несколько вредных соединений, включая реакционноспособные виды кислорода (ROS), никотин, различные альдегиды и полициклические ароматические углеводороды 5 ,6. Многие из этих соединений образуются в процессе испарения Э-жидкости до ингаляции 7 . Примечательно, что некоторые из этих вредных соединений также присутствуют в сигаретном дыме, что вызывает опасения, что использование электронных сигарет может иметь подобные неблагоприятные последствия для здоровья 7 .
Существует мало консенсуса в отношении воздействия на здоровье электронных сигарет. Для решения этой проблемы было разработано несколько моделей животных, подверженных воздействию пара паров ( Таблица 1 ). В этих моделях применяется целый ряд методов, таких как воздействие всего тела на пары паров и механическая вентиляция. Хотя в нынешних моделях представлены проницательные данные, лишь немногие проводят прямые сравнения с сигаретным дымом в рамках одной и той же системы экспонирования ( таблица 1 ). Кроме того, в то время как в нескольких исследованиях на людях было показано, что потребители электронных сигарет и курильщики сигарет имеют уровни котинина в сыворотке от 30 до 200 нг / мл, многие модели паров E-сигарет и сигаретного дыма выпадаютЭтот диапазон 8 , 9 , 10 , 11 , 12 .
Здесь мы представляем метод для сравнения эффектов сигаретного дыма и воздействия паров в естественных условиях in vivo, который дает уровни котинина в сыворотке, аналогичные исследованиям на людях.
Protocol
Representative Results
Discussion
Здесь мы описываем способ построения камер, которые контролируют грызунов с помощью паров и сигаретного дыма ( рис. 6 ). Конструкция камеры для электронной сигареты относительно проста и недорога по сравнению с коммерческими системами экспозиции 14 , <sup class="xref…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Это исследование стало возможным благодаря гранту исследований аорты (Мичиганский университет) д-ру Элиасону. Авторы также хотели бы выразить признательность Нику Скотту из Департамента знаков и графики при университете Мичиганского завода за помощь в проектировании и сборке сигаретного осветительного устройства.
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 |
References
- Schoenborn, C. A., Gindi, R. M. Electronic Cigarette Use Among Adults: United States, 2014 Key findings. NCHS. , (2014).
- Singh, T. Tobacco Use Among Middle and High School Students – United States, 2011-2015. MMWR. 65 (14), 361-367 (2016).
- Flora, J. W. Characterization of potential impurities and degradation products in electronic cigarette formulations and aerosols. Regul. Toxicol. Pharmacol: RTP. 74, 1-11 (2016).
- Tierney, P. A., Karpinski, C. D., Brown, J. E., Luo, W., Pankow, J. F. Flavour chemicals in electronic cigarette fluids. Tob. Control. , (2015).
- Sleiman, M. Emissions from Electronic Cigarettes: Key Parameters Affecting the Release of Harmful Chemicals. Environ. Sci. Technol. 50 (17), 9644-9651 (2016).
- 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).
- Cheng, T. Chemical evaluation of electronic cigarettes. Tob Control. 23, 11-18 (2014).
- Etter, J. -. F. A longitudinal study of cotinine in long-term daily users of e-cigarettes. Drug Alcohol Depend. 160, 218-221 (2016).
- Etter, J. -. F. Levels of saliva cotinine in electronic cigarette users. Addiction. 109 (5), 825-829 (2014).
- Marsot, A., Simon, N. Nicotine and Cotinine Levels With Electronic Cigarette: A Review. Int. J. Toxicol. 35 (2), 179-185 (2016).
- 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).
- Bot, M. Plasma cotinine levels in cigarette smokers: impact of mental health and other correlates. Eur Addict Res. 20 (4), 183-191 (2014).
- Zhu, S. -. H. Four hundred and sixty brands of e-cigarettes and counting: implications for product regulation. Tob. Control. 23, 3-9 (2014).
