Summary

مقارنة تأثيرات بخار السجائر الإلكترونية ودخان السجائر في رواية<em> في فيفو</em> نظام التعرض

Published: May 24, 2017
doi:

Summary

يصف هذا البروتوكول طريقة لتعريض القوارض لبخار السجائر الإلكترونية (E-بخار) ودخان السجائر. يتم بناء غرف التعرض عن طريق تعديل غرف التخدير مع نظام الضخ الآلي الذي يسلم بخار E أو دخان السجائر للقوارض. ويمكن بسهولة تعديل هذا النظام لاستيعاب العديد من نقاط النهاية التجريبية.

Abstract

وتستخدم السجائر الإلكترونية ( السجائر الإلكترونية ) على نطاق واسع، وتزداد شعبية. وتشير التقديرات إلى أن أكثر من 9 ملايين من البالغين يستخدمونها بانتظام. إن الآثار الصحية السلبية المحتملة لتعرض بخار السجائر الإلكترونية (بخار الماء) غير محددة بشكل جيد. في حين تم تطوير العديد من النماذج الحيوانية للتعرض E-فابور، عدد قليل من النماذج تعرض القوارض لكميات ذات الصلة سريريا من النيكوتين وإجراء مقارنات مباشرة لدخان السجائر داخل نظام التعرض نفسه. هنا، نقدم طريقة لبناء وتشغيل غرفة E -vapor وغرفة دخان السجائر. يتم بناء الغرف من قبل غرف تجهيز التخدير مع نظام الضخ التي تسيطر عليها الكمبيوتر التي توفر كميات ثابتة من Eإيز: 14px؛ "> – دخان بخار أو سجائر للقوارض، ويقاس التعرض للنيكوتين بشكل غير مباشر عن طريق قياس مستويات الكوتينين في الدم قبل وبعد التعرض، ويمكن تعديل نظام التعرض هذا لاستيعاب أنواع مختلفة من السجائر الإلكترونية وسجائر التبغ، ويمكنه يمكن استخدامها لمقارنة آثار E -vapor ودخان السجائر في الجسم الحي .

Introduction

ومنذ دخول السوق الأمريكية في عام 2004، توسعت السجائر الإلكترونية (E-سيغاريتس) إلى صناعة تبلغ قيمتها مليار دولار، وتشير التقديرات إلى أن ما يقرب من 9 ملايين من البالغين يستخدمونها بانتظام 1 . وفي عامي 2014 و 2015، استخدم عدد أكبر من طلبة المدارس الثانوية السجائر الإلكترونية مقارنة بالسجائر التقليدية 2 . وقد أدى العدد المتزايد من مستخدمي السجائر الإلكترونية إلى بذل جهود بحثية لتقييم آثارها الصحية الضارة المحتملة.

تنتج السجائر الإلكترونية بخار (يطلق عليه اسم "بخار بخار") عن طريق تسخين محلول لزج يحتوي عادة على خليط من الماء أو جلايكول بولي إيثيلين أو جلسرين نباتي ونيكوتين ونكهات 3 و 4 . وقد تبين أن بخار E يحتوي على العديد من المركبات الضارة بما في ذلك أنواع الأكسجين التفاعلية (روس)، والنيكوتين، والألدهيدات المختلفة، والهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات 5 ،6 – يتم تشكيل العديد من هذه المركبات خلال عملية التبخير من E-ليكويد قبل الاستنشاق 7 . ومن الجدير بالذكر أن العديد من هذه المركبات الضارة موجودة أيضا في دخان السجائر، مما يثير القلق من أن استخدام السجائر الإلكترونية قد يكون له عواقب صحية سلبية مماثلة 7 .

هناك توافق ضئيل في الآراء حول الآثار الصحية للسجائر الإلكترونية. لمعالجة هذا، تم تطوير العديد من النماذج الحيوانية من التعرض بخار E ( الجدول 1 ). هذه النماذج تستخدم مجموعة متنوعة من الأساليب مثل الجسم كله E-بخار التعرض والتهوية الميكانيكية. في حين أن النماذج الحالية قدمت بيانات ثاقبة، فإن قلة منها تقوم بإجراء مقارنات مباشرة لدخان السجائر ضمن نظام التعرض نفسه ( الجدول 1 ). بالإضافة إلى ذلك، في حين أظهرت العديد من الدراسات البشرية المستخدمين السجائر الإلكترونية والمدخنين السجائر لديهم مستويات الكوتينين في الدم بين 30-200 نانوغرام / مل، والعديد من النماذج من بخار E والتعرض لدخان السجائر تسقطإيد ذيس رانج 8 ، 9 ، 10 ، 11 ، 12 .

هنا نقدم طريقة لمقارنة آثار دخان السجائر والتعرض بخار E في الجسم الحي التي تعطي مستويات الكوتينين في الدم مماثلة للدراسات البشرية.

Protocol

وقد تم تنفيذ البروتوكول التالي تحت إشراف وموافقة من جامعة ميشيغان المؤسسية رعاية الحيوان واستخدام اللجنة (إاكوك). 1. الإلكترونية غرفة بخار بخار السجائر ملاحظة: يجب أن توضع غرفة كاملة في غطاء ال…

Representative Results

أول أكسيد الكربون والرصد الأوكسجين ولم تنخفض تركيزات الأآسجين عن 20 في المائة خلال التعرض للبخار الإلكتروني، وظلت تركيزات ثاني أآسيد الكربون غير قابلة للكشف طوال فترة التعرض. وأشار مراقبو الغاز…

Discussion

نحن هنا وصف طريقة لبناء الغرف التي تعرض القوارض إلى بخار E ودخان السجائر بطريقة تسيطر عليها ( الشكل 6 ). بناء غرفة السجائر الإلكترونية هو بسيط نسبيا وغير مكلفة مقارنة مع أنظمة التعرض التجاري 14 ، 15 ، 16 . الأجزاء …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

وقد تم إجراء هذا البحث من خلال منحة البحوث الأبهري (جامعة ميشيغان) للدكتور إلياسون. ويود الكتاب أيضا أن يعترف نيك سكوت في جامعة ميشيغان العمليات النباتية دائرة تسجيل والرسومات للمساعدة في تصميم وتجميع جهاز إضاءة السجائر.

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

  1. Schoenborn, C. A., Gindi, R. M. Electronic Cigarette Use Among Adults: United States, 2014 Key findings. NCHS. , (2014).
  2. Singh, T. Tobacco Use Among Middle and High School Students – United States, 2011-2015. MMWR. 65 (14), 361-367 (2016).
  3. Flora, J. W. Characterization of potential impurities and degradation products in electronic cigarette formulations and aerosols. Regul. Toxicol. Pharmacol: RTP. 74, 1-11 (2016).
  4. Tierney, P. A., Karpinski, C. D., Brown, J. E., Luo, W., Pankow, J. F. Flavour chemicals in electronic cigarette fluids. Tob. Control. , (2015).
  5. Sleiman, M. Emissions from Electronic Cigarettes: Key Parameters Affecting the Release of Harmful Chemicals. Environ. Sci. Technol. 50 (17), 9644-9651 (2016).
  6. 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).
  7. Cheng, T. Chemical evaluation of electronic cigarettes. Tob Control. 23, 11-18 (2014).
  8. Etter, J. -. F. A longitudinal study of cotinine in long-term daily users of e-cigarettes. Drug Alcohol Depend. 160, 218-221 (2016).
  9. Etter, J. -. F. Levels of saliva cotinine in electronic cigarette users. Addiction. 109 (5), 825-829 (2014).
  10. Marsot, A., Simon, N. Nicotine and Cotinine Levels With Electronic Cigarette: A Review. Int. J. Toxicol. 35 (2), 179-185 (2016).
  11. 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).
  12. Bot, M. Plasma cotinine levels in cigarette smokers: impact of mental health and other correlates. Eur Addict Res. 20 (4), 183-191 (2014).
  13. Zhu, S. -. H. Four hundred and sixty brands of e-cigarettes and counting: implications for product regulation. Tob. Control. 23, 3-9 (2014).

Play Video

Cite This Article
Hage, A. N., Krause, W., Mathues, A., Krasner, L., Kasten, S., Eliason, J. L., Ghosh, A. Comparing the Effects of Electronic Cigarette Vapor and Cigarette Smoke in a Novel In Vivo Exposure System. J. Vis. Exp. (123), e55672, doi:10.3791/55672 (2017).

View Video