Vergleich der Effekte von elektronischen Zigarettendampf und Zigarettenrauch in einem Roman<em> In vivo</em> Belichtungssystem
Summary
Dieses Protokoll beschreibt eine Methode, um Nagetiere elektronischen Zigarettendampf (E-Dampf) und Zigarettenrauch auszusetzen. Die Belichtungskammern werden durch die Modifizierung von Anästhesiekammern mit einem automatisierten Pumpensystem konstruiert, das E-Dampf- oder Zigarettenrauch an Nagetiere liefert. Dieses System kann leicht modifiziert werden, um viele experimentelle Endpunkte unterzubringen.
Abstract
Elektronische Zigaretten (E- Zigaretten ) sind weit verbreitet und wachsen in der Popularität. Es wird geschätzt, dass mehr als 9 Millionen Erwachsene sie regelmäßig nutzen. Die potenziellen nachteiligen gesundheitlichen Auswirkungen der elektronischen Zigarettendampf (E-Dampf) Exposition sind schlecht definiert. Während mehrere Tiermodelle der E- Dampf-Exposition entwickelt wurden, setzen wenige Modelle Nagetiere auf klinisch relevante Mengen an Nikotin aus und machen direkte Vergleiche mit Zigarettenrauch innerhalb desselben Belichtungssystems. Hier stellen wir ein Verfahren zum Aufbau und Betrieb einer E- Dampfkammer und einer Zigarettenrauchkammer vor. Die Kammern werden durch die Ausstattung von Anästhesiekammern mit einem computergesteuerten Pumpensystem konstruiert, das gleichbleibende Mengen an E liefertIze: 14px; "> – Dampf oder Zigarettenrauch zu Nagetieren Die Nikotin-Exposition wird indirekt durch die Quantifizierung von Vor- und Nach-Expositionsserum-Cotinin-Niveaus gemessen. Dieses Belichtungssystem kann modifiziert werden, um verschiedene Arten von E- Zigaretten und Tabak-Zigaretten unterzubringen und kann Verwendet werden, um die Effekte von E- Dampf und Zigarettenrauch in vivo zu vergleichen.
Introduction
Seit dem Eintritt in den US-Markt im Jahr 2004 haben sich elektronische Zigaretten (E-Zigaretten) in eine Milliarden-Dollar-Industrie erweitert, und es wird geschätzt, dass fast 9 Millionen Erwachsene sie regelmäßig nutzen 1 . In 2014 und 2015 hatten mehr Gymnasiasten E-Zigaretten benutzt als herkömmliche Zigaretten 2 . Die wachsende Zahl von E-Zigaretten-Nutzern hat eine Forschungsanstrengung hervorgebracht, um ihre potenziellen gesundheitlichen Auswirkungen zu bewerten.
E-Zigaretten erzeugen einen Dampf (genannt "E-Dampf") durch Erhitzen einer viskosen Lösung, die typischerweise eine Mischung aus Wasser, Polyethylenglykol oder pflanzlichem Glycerin, Nikotin und Aromen 3 , 4 enthält . Es wurde gezeigt, dass E-Dampf mehrere schädliche Verbindungen enthält, einschließlich reaktiver Sauerstoffspezies (ROS), Nikotin, verschiedene Aldehyde und polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe 5 ,6 Viele dieser Verbindungen entstehen während des Verdampfungsprozesses von E-Flüssigkeit vor der Inhalation 7 . Bemerkenswert ist, dass einige dieser schädlichen Verbindungen auch in Zigarettenrauch vorhanden sind und die Besorgnis erregen, die E-Zigaretten verwenden können ähnliche gesundheitliche Folgen haben 7 .
Es gibt wenig Konsens über die gesundheitlichen Auswirkungen von E-Zigaretten. Um dies zu beheben, wurden mehrere Tiermodelle der E-Dampf-Exposition entwickelt ( Tabelle 1 ). Diese Modelle verwenden eine Vielzahl von Methoden wie Ganzkörper-E-Dampfbelastung und mechanische Belüftung. Während aktuelle Modelle aufschlussreiche Daten liefern, machen nur wenige Vergleiche mit Zigarettenrauch im selben Belichtungssystem ( Tabelle 1 ). Darüber hinaus, während mehrere menschliche Studien gezeigt haben E-Zigaretten Benutzer und Zigarettenraucher zu Serum-Cotinin Ebenen zwischen 30-200 ng / ml haben, viele Modelle von E-Dampf und Zigarettenrauch Exposition fallen ausIde diesen Bereich 8 , 9 , 10 , 11 , 12 .
Hierin präsentieren wir eine Methode zum Vergleich der Effekte von Zigarettenrauch und E-Dampf-Exposition in vivo , die Serum-Cotinin-Niveaus ähnlich wie Humanstudien ergibt.
Protocol
Representative Results
Discussion
Hier beschreiben wir eine Methode zum Bau von Kammern, die Nagetiere E-Dampf und Zigarettenrauch kontrolliert aussetzen (Abbildung 6 ). Der Aufbau der E-Zigarettenkammer ist relativ einfach und kostengünstig im Vergleich zu den kommerziellen Belichtungssystemen 14 , 15 , 16 . Die Teile und Werkzeuge, die zum Bau der Kammer benötigt werden, sind von kommerziellen Lieferanten online verfügbar. Ebenso ist der B…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Forschung wurde durch die Aortic Research Grant (University of Michigan) an Dr. Eliason ermöglicht. Die Autoren würden auch gerne Nick Scott an der University of Michigan Plant Operations Sign und Grafik-Abteilung für die Unterstützung bei der Gestaltung und Montage der Zigarette Beleuchtung Gerät zu bestätigen.
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
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