Sıvı özleri geleneksel sigara duman ve elektronik sigara Aerosol gelen nesil için aygıt mikroişlemci işletilen
Summary
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.
Abstract
Elektronik sigara orta ve yüksek okul arasında en popüler tütün ürünüdür ve yetişkinler arasında en popüler alternatif tütün ürünüdür. Yüksek kalite, tekrarlanabilir araştırma sonuçları elektronik sigara kullanımının kamu sağlık sorunları ortaya çıkan ve kanıt işçiliği düzenleyici İlkesi temelinde anlamak için önemlidir. Kağıtları, giderek artan sayıda elektronik sigara komisyonda görüşürken, işte küçük tutarlılık yöntemleri grupları ve sonuçları üzerinde çok az fikir birliği arasında. Burada, geleneksel sigara duman ve elektronik sigara aerosol özleri oluşturmak için kullanılan bir programlanabilir laboratuvar cihaz açıklayın. Bu protokol, ve ve detayları yönergeleri derleme ve işletme dedi aygıt için oluşturulan hulâsa iki örnek uygulamalar içinde kullanımını gösterir: bir vitro hücre canlılığı tahlil ve Gaz Kromatografi Kütle spektrometresi. Bu yöntem geleneksel sigara ve elektronik sigara arasında doğrudan karşılaştırmalar yapmak için bir araç sağlar ve elektronik sigara araştırma içine erişilebilir giriş noktasıdır.
Introduction
Sağlık kuruluşları tarafından yoğun bir çaba rağmen Sigara İçilmeyen1‘ e atfedilen bu ölümlerin çoğunluğu ile dünya çapında, önlenebilir ölüm önde gelen nedenidir tütün ürün kullanımı kalır. 2003’te pazara girme beri elektronik sigara tütün ürünü kullanıcıları arasında popülaritesi artıyor. Şu anda, elektronik sigara geleneksel sigara arasında Amerikan gençlerinin (~ %5)2 ve orta (% ~ 5.3) ve yüksek okul (~ %16)3arasında en popüler nikotin teslim sistemi için en popüler bir alternatif vardır. Eğer mevcut eğilimler devam, elektronik sigara geleneksel sigara gelecek nesiller için değiştirmek için beklenebilir. Ancak, elektronik sigara kullanımının sağlık sonuçları belirsiz kalır.
Elektronik sigara popülerlik hızla 20133,4‘ te arttı kadar elektronik sigara araştırmaya ciddi olarak başlatılmadı. O zamandan beri farklı modeller bir dizi onların toksisite soru adresi için istihdam edilmiştir. Ancak, birçok çalışma sonuçlarını çakışıyor ve elektronik sigara genellikle orada geleneksel sigara daha az toksik gibi görünüyor olsa da elektronik sigara sağlık sonuçları geçerli hiçbir birliğine kullanın5, 6 , 7. elektronik sigara damar endotel önemli ölçüde daha az toksik kıyasla, DNA hasarı ve oksidatif stres ve hücre ölüm8 indüksiyon neden yeteneklerini rağmen önceki araştırma gösterir . Ancak, elektronik sigara kullanımının sağlık sonuçları hakkında kesin sonuçlar sürükleyebilirsin önce daha fazla araştırma gereklidir.
Geleneksel sigara önlenebilir damar hastalığı9önde gelen nedenidir gibi işte elektronik sigara vasküler sağlık riski artan bir ilgi10,11,12kullanın. Damar sistemi elektronik sigara etkilerini incelemek amacıyla işletilen Mikrodenetleyici yasaktır/vaping aygıt (şekil 1)8laboratuarımıza geliştirdi. Sulu ya da organik çözücüler ya da geleneksel sigara duman ya da elektronik sigara sprey sıvı özleri üretme yeteneğine sahip bir cihazdır. Hava akımı bir ayarlanabilir hava akışı Regülatörü ve bir PBASIC zamanlama programı kombinasyonu tarafından kontrol edilir gibi cihazın özleri herhangi bir dizi kullanıcı tanımlı protokolü göre oluşturmak için kullanılabilir. Burada biz ayrıntılı olarak montaj ve işletme bu cihaz aynı zamanda iki potansiyel uygulamalar: vitro hücre canlılığı değerlendirme ve Gaz Kromatografi Kütle spektrometresi.
Şekil 1: yasaktır/Vaping cihaz. Şematik yasaktır/vaping aygıt içinde sigara/sigara elektronik sigara (e-cig) yapılandırma(a)gibi ve tank elektronik sigara yapılandırma (B) fiziksel Meclisi. Bileşen anahtarı: 1) inhalasyon bağlantı noktası; 2) birincil koleksiyonu darbe ölçer; 3) taşma darbe ölçer; 4) Buchner şişesi vakum tuzak; 5) normalde açık solenoid Vana; 6) BS1 Mikrodenetleyici; 7) hava akım regülatörü; 8) 510 elektronik sigara tank baz akıtılan. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu iletişim kuralı en kritik unsurları cihaz temiz başında olduğunu kontrol ettikten ve her çıkarımı bitirmek ve tüm mühürler kadar korunmasını sağlamak bu hava akımı tutarlı kalır. Aygıt düzgün temizlenir değil ise, taşıma riski üzerinde örnekleri arasında. Ayrıca, cihazın zaman sıkıştırılmış aerosol uzun bir süre için kirli yaptı ve kurutulmuş solvent sistem engelleyebilirsiniz. Orada geleneksel sigara ve hava akımı şişirme bir basınç düşüşü olmak metre cihazı Oda h…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar Dr Robert Dotson Tulane Üniversitesi bölümü hücre ve moleküler biyoloji el yazması düzenleme’onun yardım ve Dr James Bollinger, Tulane Üniversitesi Kimya bölümü onun yardım için yardım kabul Kütle spektrometresi protokol tasarımı ile. Yazarlar ayrıca, Tulane Üniversitesi bölümü hücre ve moleküler biyoloji ve kimya Tulane Üniversitesi bölümü verdikleri destek ve uzay ve ekipman kullanımı için kabul. Bu eser Tulane Üniversitesi Okulu bilim ve mühendislik C. Anderson için bir tütün ürünü yasal bilim araştırma bursu tarafından desteklenmiştir.
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
- World Health Organization. . WHO Report on the Global Tobacco Epidemic, 2011. , (2011).
- Weaver, S. R., Majeed, B. A., Pechacek, T. F., Nyman, A. L., Gregory, K. R., Eriksen, M. P. Use of electronic nicotine delivery systems and other tobacco products among USA adults, 2014: results from a national survey. Int. J. Public Health. 61 (2), 177-188 (2016).
- Singh, T., et al. Tobacco Use Among Middle and High School Students – United States, 2011–2015. MMWR Morb. Mortal. Wkly. Rep. 65 (14), 361-367 (2016).
- Corey, C. G., Ambrose, B. K., Apelberg, B. J., King, B. A. Flavored Tobacco Product Use Among Middle and High School Students–United States, 2014. MMWR Morb. Mortal. Wkly. Rep. 64 (38), 1066-1070 (2015).
- Pisinger, C., Døssing, M. A systematic review of health effects of electronic cigarettes. Prev. Med. 69, 248-260 (2014).
- Callahan-Lyon, P. Electronic cigarettes: human health effects. Tob. Control. 23 (Suppl 2), ii36-ii40 (2014).
- Dinakar, C., O’Connor, G. T. The Health Effects of Electronic Cigarettes. N. Engl. J. Med. 375 (14), 1372-1381 (2016).
- Anderson, C., Majeste, A., Hanus, J., Wang, S. E-cigarette aerosol exposure induces reactive oxygen species, DNA damage, and cell death in vascular endothelial cells. Toxicol. Sci. Off. J. Soc. Toxicol. , (2016).
- U.S. Department of Health and Human Services. . The Health Consequences of Smoking: 50 Years of Progress. A Report of the Surgeon General. , (2014).
- Farsalinos, K., et al. Comparison of the Cytotoxic Potential of Cigarette Smoke and Electronic Cigarette Vapour Extract on Cultured Myocardial Cells. Int. J. Environ. Res. Public. Health. 10 (10), 5146-5162 (2013).
- Schweitzer, K. S., et al. Endothelial disruptive proinflammatory effects of nicotine and e-cigarette vapor exposures. Am. J. Physiol. – Lung Cell. Mol. Physiol. 309 (2), L175-L187 (2015).
- Putzhammer, R., et al. Vapours of US and EU Market Leader Electronic Cigarette Brands and Liquids Are Cytotoxic for Human Vascular Endothelial Cells. PLOS ONE. 11 (6), e0157337 (2016).
- Crooks, I., Dillon, D. M., Scott, J. K., Ballantyne, M., Meredith, C. The effect of long term storage on tobacco smoke particulate matter in in vitro genotoxicity and cytotoxicity assays. Regul. Toxicol. Pharmacol. 65 (2), 196-200 (2013).
- Roemer, E., et al. Mainstream Smoke Chemistry and in Vitro and In Vivo Toxicity of the Reference Cigarettes 3R4F and 2R4F. Beitr. Zur Tab. Contrib. Tob. Res. 25 (1), (2014).
- International Organization for Standards. . ISO 3088:2012 Routine analytical cigarette smoking machine – Definitions and standard conditions. , (2012).
- World Health Organization. . Standard Operating Procedure for Intense Smoking of Cigarettes. , (2012).
- Brown, C. J., Cheng, J. M. Electronic cigarettes: product characterisation and design considerations. Tob. Control. 23 (Suppl 2), ii4-ii10 (2014).
- Cooperation Centre for Scientific Research Relative to Tobacco. . CRM No. 81 – Routine Analytical Machine for E-Cigarette Aerosol Generation and Collection – Definitions and Standard Conditions. , (2015).
- Thorne, D., Adamson, J. A review of in vitro cigarette smoke exposure systems. Exp. Toxicol. Pathol. 65 (7-8), 1183-1193 (2013).
- Klus, H., Boenke-Nimphius, B., Müller, L. Cigarette Mainstream Smoke: The Evolution of Methods and Devices for Generation, Exposure and Collection. Beitr. Zur Tab. Contrib. Tob. Res. 27 (4), (2016).
- Baker, R. The Development and Significance of Standards for Smoking-Machine Methodology. Beitr. Zur Tab. Contrib. Tob. Res. 20 (1), (2014).
- Thorne, D., Crooks, I., Hollings, M., Seymour, A., Meredith, C., Gaca, M. The mutagenic assessment of an electronic-cigarette and reference cigarette smoke using the Ames assay in strains TA98 and TA100. Mutat. Res. Toxicol. Environ. Mutagen. 812, 29-38 (2016).
- Thorne, D., Larard, S., Baxter, A., Meredith, C., Gaҫa, M. The comparative in vitro assessment of e-cigarette and cigarette smoke aerosols using the γH2AX assay and applied dose measurements. Toxicol. Lett. 265, 170-178 (2017).
- Herrington, J. S., Myers, C. Electronic cigarette solutions and resultant aerosol profiles. J. Chromatogr. A. 1418, 192-199 (2015).
- Yu, V., et al. Electronic cigarettes induce DNA strand breaks and cell death independently of nicotine in cell lines. Oral Oncol. 52, 58-65 (2016).
- Ji, E. H., et al. Characterization of Electronic Cigarette Aerosol and Its Induction of Oxidative Stress Response in Oral Keratinocytes. PLOS ONE. 11 (5), e0154447 (2016).
- Morgan, D. L., et al. Chemical Reactivity and Respiratory Toxicity of the -Diketone Flavoring Agents: 2,3-Butanedione, 2,3-Pentanedione, and 2,3-Hexanedione. Toxicol. Pathol. 44 (5), 763-783 (2016).
- Cooperation Centre for Scientific Research Relative to Tobacco. . CRM No. 84 – Determination of Glycerin, Propylene Glycol, Water, and Nicotine in the Aerosol of E-Cigarettes by Gas Chromatographic Analysis. , (2017).
