Un microcontrollore azionato il dispositivo per la generazione di estratti liquidi da Aerosol elettronico e fumo di sigaretta sigaretta convenzionale
Summary
Qui, descriviamo un dispositivo di laboratorio programmabile che può essere utilizzato per creare estratti di aerosol di sigaretta elettronica e fumo di sigaretta convenzionale. Questo metodo fornisce un utile strumento per effettuare confronti diretti tra sigarette convenzionali e sigarette elettroniche ed è un punto di ingresso accessibile in ricerca di sigaretta elettronica.
Abstract
Sigarette elettroniche sono il prodotto più popolare di tabacco tra medie e liceali e sono il prodotto di tabacco alternativi più popolare tra gli adulti. Alta qualità, ricerca riproducibile sulle conseguenze dell’uso della sigaretta elettronica è essenziale per la comprensione emergenti preoccupazioni di sanità pubblica e la lavorazione di prova basato su politica di regolamentazione. Mentre un numero crescente di documenti discutere sigarette elettroniche, c’è poca coerenza nei metodi attraverso gruppi e molto poco consenso sui risultati. Qui, descriviamo un dispositivo di laboratorio programmabile che può essere utilizzato per creare estratti di aerosol di sigaretta elettronica e fumo di sigaretta convenzionale. Questo protocollo dettagli istruzioni per il montaggio e il funzionamento di detto dispositivo e viene illustrato l’utilizzo dell’Estratto generato in due applicazioni di esempio: un’analisi di attuabilità in vitro delle cellule e la gas-cromatografia spettrometria di massa. Questo metodo fornisce uno strumento per effettuare confronti diretti tra sigarette convenzionali e sigarette elettroniche ed è un punto di ingresso accessibile in ricerca di sigaretta elettronica.
Introduction
Nonostante uno sforzo concentrato dalle organizzazioni di salute, l’uso del tabacco prodotto rimane la principale causa di morte prevenibile in tutto il mondo, con la maggior parte di questi decessi attribuiti a sigaretta fumatori1. Da quando è entrata sul mercato nel 2003, sigarette elettroniche stanno crescendo in popolarità tra gli utenti dei prodotti del tabacco. Attualmente, le sigarette elettroniche sono l’alternativa più popolare di sigarette convenzionali tra adulti americani (~ 5%)2 e il sistema di consegna di nicotina più popolare tra medio (~ 5,3%) e liceali (~ 16%)3. Se le tendenze attuali continuano, sigarette elettroniche possono essere previsto per sostituire sigarette convenzionali per le generazioni future. Tuttavia, le conseguenze sulla salute dell’uso della sigaretta elettronica rimangono poco chiare.
Ricerca sulle sigarette elettroniche non è stato avviato sul serio fino a quando la sigaretta elettronica popolarità è aumentato rapidamente nel 20133,4. Da quel momento, un numero di modelli differenti è stato impiegato per affrontare la questione della loro tossicità. Tuttavia, i risultati di molti studi sono contrastanti, e mentre sembra che le sigarette elettroniche sono generalmente meno tossiche rispetto alle sigarette convenzionali non c’è nessun consenso corrente relativo alle conseguenze di salute della sigaretta elettronica utilizza5, 6 , 7. la nostra ricerca precedente indica che le sigarette elettroniche sono significativamente meno tossiche per l’endotelio vascolare rispetto alle sigarette convenzionali, nonostante la loro capacità di causare danni al DNA e l’induzione della morte delle cellule e lo stress ossidativa8 . Tuttavia, più ricerca è necessaria prima che possiamo trarre conclusioni definitive circa le conseguenze sulla salute dell’uso della sigaretta elettronica.
Come le sigarette convenzionali sono delle cause principali di malattia vascolare prevenibile9, c’è un crescente interesse per il rischio di salute vascolare della sigaretta elettronica utilizza10,11,12. Al fine di studiare gli effetti delle sigarette elettroniche sul sistema vascolare, il nostro laboratorio ha sviluppato un microcontrollore operati fumatori/vaping dispositivo (Figura 1)8. Questo dispositivo è in grado di generare gli estratti liquidi di entrambi aerosol di fumo o elettronica sigaretta sigaretta convenzionale in solventi o acquose o organiche. Come flusso d’aria è controllato tramite la combinazione di un regolatore di flusso aria regolabile e un programma di temporizzazione PBASIC, il dispositivo può essere utilizzato per generare estratti secondo qualsiasi numero di protocolli definiti dall’utente. Qui dettagliamo il montaggio e il funzionamento di questo dispositivo, come pure due potenziali applicazioni: in vitro valutazione della vitalità cellulare e gas-cromatografia-spettrometria di massa.
Figura 1: dispositivo di fumatori/Vaping. Schema per il montaggio fisico del dispositivo fumatori/vaping sia la sigaretta come sigaretta elettronica (e-cig) configurazione (A) e la configurazione di sigaretta elettronica del serbatoio (B). Componente chiave: 1) porta di inalazione; 2) gorgogliatore insieme primario; 3) gorgogliatore overflow; 4) trappola per vuoto pallone Buchner; 5) elettrovalvola normalmente aperto; 6) BS1 microcontrollore; 7) regolatore di flusso aria; 8) 510 filettato serbatoio sigaretta elettronica base. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Protocol
Representative Results
Discussion
Elementi più critici del presente protocollo sono garantendo che il dispositivo è pulito all’inizio e fine di ogni estrazione, e garantendo che tutte le guarnizioni sono mantenute così che il flusso di aria rimane coerenza. Se il dispositivo non è adeguatamente pulito, c’è un rischio di carry over tra i campioni. Inoltre, se il dispositivo viene lasciato sporco per un lungo periodo di aerosol condensato tempo ed asciugato solvente può bloccare il sistema. Nota che è normale per lì per essere una caduta di pressio…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gli autori riconoscono l’assistenza del Dr. Robert Dotson della Tulane University Dipartimento di cellula e biologia molecolare per la sua assistenza nella redazione del manoscritto e Dr. James Bollinger Tulane University Dipartimento di chimica per la sua assistenza con il progetto di protocollo di spettrometria di massa. Gli autori inoltre riconoscono la Tulane University Dipartimento di cellula e biologia molecolare e il dipartimento di chimica dell’Università di Tulane per il supporto e l’uso dello spazio e attrezzature. Questo lavoro è stato supportato da un tabacco prodotto normativo Science Research Fellowship a C. Anderson dalla Tulane University School of Science e ingegneria.
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 |
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