Un microcontrôleur exploité le dispositif pour la génération d’extraits liquides d’aérosol de Cigarette fumée et électronique de Cigarette classique
Summary
Nous décrivons ici un appareil de laboratoire programmable qui peut être utilisé pour créer des extraits de l’aérosol de cigarette électronique et de fumée de cigarette classique. Cette méthode fournit un outil utile pour faire des comparaisons directes entre les cigarettes classiques et les cigarettes électroniques et est un point d’entrée accessible à la recherche de la cigarette électronique.
Abstract
Les cigarettes électroniques sont le produit de tabac le plus populaire parmi les cadres intermédiaires et les lycéens et produit de tabac alternatif le plus populaire chez les adultes. Haute qualité, recherche reproductible sur les conséquences de l’utilisation de la cigarette électronique est essentielle pour la compréhension émergeant des préoccupations de santé publique et élaboration de preuves la base politique de réglementation. Alors qu’un nombre croissant de documents de discuter les cigarettes électroniques, il est peu de cohérence dans les méthodes des groupes et très peu de consensus sur les résultats. Nous décrivons ici un appareil de laboratoire programmable qui peut être utilisé pour créer des extraits de l’aérosol de cigarette électronique et de fumée de cigarette classique. Ce protocole détaille les instructions pour l’assemblage et le fonctionnement du dispositif de ladite et illustre l’utilisation de l’extrait généré dans deux exemples d’applications : un in vitro l’analyse de viabilité de cellules et la chromatographie en phase gazeuse spectrométrie de masse. Cette méthode fournit un outil pour faire des comparaisons directes entre les cigarettes classiques et les cigarettes électroniques et est un point d’entrée accessible à la recherche de la cigarette électronique.
Introduction
Malgré un effort concentré par les organisations de santé, utilisation de produits de tabac reste la principale cause de décès évitables dans le monde entier, avec la majorité de ces décès dus à la cigarette fumer1. Depuis son entrée dans le marché en 2003, les cigarettes électroniques ont augmenté en popularité auprès des utilisateurs des produits du tabac. Actuellement, les cigarettes électroniques sont l’alternative plus populaire aux cigarettes classiques chez les adultes américains (environ 5 %)2 et le système de livraison de la nicotine plus populaire parmi les moyen (~ 5,3 %) et les lycéens (~ 16 %)3. Si les tendances actuelles se poursuivent, les cigarettes électroniques est censés remplacer les cigarettes classiques pour les générations futures. Toutefois, les conséquences sanitaires de l’utilisation de la cigarette électronique demeurent incertains.
Recherche sur les cigarettes électroniques n’a pas commencé dans sérieux, jusqu’à ce que la popularité de la cigarette électronique a augmenté rapidement en 20133,4. Depuis ce temps, un certain nombre de modèles différents ont été employé pour examiner la question de leur toxicité. Toutefois, les résultats de nombreuses études sont contradictoires, et il semble que les cigarettes électroniques sont généralement moins toxiques que les cigarettes classiques, il n’y a aucun consensus actuel sur les conséquences sanitaires de la cigarette électronique n’utiliser5, 6 , 7. nos recherches antérieures indiquent que les cigarettes électroniques sont nettement moins toxiques pour l’endothélium vasculaire que les cigarettes classiques, malgré leur capacité à causer des dommages à l’ADN et l’induction de l’oxydante stress et la mort cellulaire8 . Cependant, davantage de recherche est nécessaire avant que nous pouvons tirer des conclusions fermes sur les conséquences sanitaires de l’utilisation de la cigarette électronique.
Comme les cigarettes classiques sont des principales causes de maladie vasculaire9, il y a un intérêt croissant pour le risque pour la santé vasculaire de cigarette électronique emploi10,11,12. Afin d’étudier les effets des cigarettes électroniques sur le système vasculaire, notre laboratoire a développé un microcontrôleur assuré fumeurs/vaping périphérique (Figure 1)8. Cet appareil est capable de générer des extraits liquides d’un aérosol de cigarette fumée ou électronique cigarette classique dans des solvants organiques ou aqueuses. Comme le flux d’air est contrôlée par la combinaison d’un régulateur de débit d’air réglable et un programme de calendrier de PBASIC, l’appareil peut servir à générer des extraits selon n’importe quel nombre de protocoles définis par l’utilisateur. Ici, nous détaillons l’assemblage et le fonctionnement de ce dispositif ainsi que deux applications potentielles : in vitro évaluation de la viabilité cellulaire et la chromatographie en phase gazeuse spectrométrie de masse.
Figure 1 : appareil de fumer/Vaping. Schéma pour le montage physique de l’appareil de fumer/vaping en la/la cigarette comme configuration de cigarette électronique (e-cig) (A) et la configuration de cigarette électronique de réservoir (B). Composants principaux : 1) port d’Inhalation ; 2) impacteur de collection primaire ; 3) impacteur de débordement ; 4) piège à vide fiole Buchner ; 5) électrovanne normalement ouvert ; 6) microcontrôleur BS1 ; 7) régulateur de débit d’air ; 8) 510 fileté base du réservoir cigarette électronique. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Protocol
Representative Results
Discussion
Les éléments les plus critiques du présent protocole sont d’assurer que l’appareil est propre au début et la fin de chaque extraction, et veiller à ce que tous les joints sont maintenus si cette circulation d’air reste cohérente. Si l’appareil n’est pas correctement nettoyé, il existe un risque de Portage dans entre les échantillons. En outre, si l’appareil est laissé impur pendant une période prolongée d’aérosol condensé de temps et séché solvant peut bloquer le système. Notez qu’il est n…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Les auteurs tiennent à souligner l’aide du Dr Robert Dotson de la Tulane University Département de biologie cellulaire et moléculaire pour son aide dans l’édition du manuscrit et le Dr James Bollinger du département de chimie de l’Université de Tulane pour son aide avec la conception de protocole de spectrométrie de masse. Les auteurs autres reconnaissent la Tulane University Department de cellule et de biologie moléculaire et le département de chimie de l’Université de Tulane pour leur soutien et de l’utilisation de l’espace et l’équipement. Ce travail a été soutenu par une bourse de recherche de Science réglementaire du tabac produit C. Anderson de la Tulane University School of Science et ingénierie.
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 |
Referências
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