전자 담배와 담배 연기의 효과 비교<em> In Vivo</em> 노출 시스템
Summary
이 프로토콜은 설치류를 전자 담배 (E-vapor) 및 담배 연기에 노출시키는 방법을 설명합니다. 노출 챔버는 설치류에 전자 증기 또는 담배 연기를 전달하는 자동화 된 펌핑 시스템으로 마취 챔버를 개조하여 구성됩니다. 이 시스템은 많은 실험적 엔드 포인트를 수용하도록 쉽게 수정할 수 있습니다.
Abstract
전자 담배 (E- cigarettes )가 널리 사용되고 있으며 인기가 높아지고 있습니다. 900 만 명 이상의 성인이 정기적으로 사용합니다. 전자 담배 증기 (E- 증기) 노출로 인한 잠재적 인 건강상의 악영향은 잘 정의되어 있지 않습니다. E- 수증기 노출의 여러 동물 모델이 개발되었지만, 설치류를 임상 적으로 관련된 양의 니코틴에 노출시키고 동일한 노출 시스템 내에서 담배 연기와 직접 비교할 수있는 모델은 거의 없습니다. 여기서는 E- 증기 챔버 및 담배 연기 챔버를 구성하고 작동시키는 방법을 제시합니다. 챔버는 컴퓨터 제어 펌핑 시스템으로 마취 챔버를 구성하여 일정한 양의 E쥐에게 증기 또는 담배 연기가 나는 경우 니코틴 노출은 사전 및 사후 노출 혈청 코티닌 수치를 정량적으로 측정하여 간접적으로 측정됩니다.이 노출 시스템은 다양한 종류의 전자 담배 및 담배를 수용 할 수 있도록 변형 될 수 있으며 생체 내에서 의 전자 증기 및 담배 연기의 효과를 비교하는 데 사용됩니다.
Introduction
2004 년 미국 시장에 진출한 이래 전자 담배 (E 담배)가 10 억 달러 규모의 산업으로 확대되면서 거의 9 백만 명의 성인이 정기적으로 담배를 사용하고있는 것으로 추산됩니다 1 . 2014 년과 2015 년에는 고교생이 기존의 담배보다 전자 담배를 더 많이 사용했습니다 2 . E- 담배 사용자가 늘어나면서 잠재적 인 건강 상 악영향을 평가하기위한 연구 노력이 시작되었습니다.
전자 담배는 일반적으로 물, 폴리에틸렌 글리콜 또는 식물성 글리세린, 니코틴 및 향료의 혼합물을 포함하는 점성 솔루션을 가열하여 증기 ( "E- 증기"라고 함)를 생성합니다 3 , 4 . 전자 증기는 반응성 산소 종 (ROS), 니코틴, 다양한 알데히드 및 다환 방향족 탄화수소를 포함한 몇 가지 유해 화합물을 함유하고 있으며 ,6. 이러한 많은 화합물은 흡입 전에 E- 액체의 증발 과정에서 형성됩니다. 주목할 만하게,이 유해한 화합물의 몇몇은 또한 담배 연기 안에 또한 있고, E 담배가 유사한 건강 결과 초래할 수 있는다 고 우려를 제기했다.
전자 담배의 건강에 미치는 영향에 대해서는 거의 합의가 없습니다. 이를 해결하기 위해 E- 증기 노출에 대한 몇 가지 동물 모델이 개발되었다 ( 표 1 ). 이 모델은 전신 E- 증기 노출 및 기계식 환기와 같은 다양한 방법을 사용합니다. 현재 모델은 통찰력있는 데이터를 제공하지만, 동일한 노출 시스템 내에서 담배 연기를 직접 비교하는 사람은 거의 없습니다 ( 표 1 ). 또한 여러 사람의 연구에서 E 담배와 흡연자가 혈청 cotinine 수치가 30-200ng / mL 사이임을 보여 주었지만 E- 증기 및 담배 연기 노출의 많은 모델이 감소했습니다이 범위는 8 , 9 , 10 , 11 , 12 입니다.
여기서 우리는 인체 연구와 유사한 혈청 코티닌 수준을 산출 하는 생체 내에서의 담배 연기 및 E- 증기 노출의 효과를 비교하는 방법을 제시한다.
Protocol
Representative Results
Discussion
여기에서는 설치류를 E-vapor 및 담배 연기에 제어 된 방식으로 노출시키는 챔버를 구성하는 방법을 설명합니다 ( 그림 6 ). E – 담배 챔버의 건설은 상용 노출 시스템 14 , 15 , 16에 비해 상대적으로 간단하고 저렴합니다. 챔버를 만드는 데 필요한 부품과 도구는 온라인으로 상용 공급 업체에서 쉽게 이용할 수 있습니?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 연구는 대동맥 연구 보조금 (미시간 대학교)이 엘리엇 박사에게 가능하게되었습니다. 저자는 또한 담배 조명 장치의 설계 및 조립을 돕기 위해 미시간 대학교 식물 작업 표시 및 그래픽 부서의 Nick Scott을 인정하고자합니다.
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
- Schoenborn, C. A., Gindi, R. M. Electronic Cigarette Use Among Adults: United States, 2014 Key findings. NCHS. , (2014).
- Singh, T. Tobacco Use Among Middle and High School Students – United States, 2011-2015. MMWR. 65 (14), 361-367 (2016).
- Flora, J. W. Characterization of potential impurities and degradation products in electronic cigarette formulations and aerosols. Regul. Toxicol. Pharmacol: RTP. 74, 1-11 (2016).
- Tierney, P. A., Karpinski, C. D., Brown, J. E., Luo, W., Pankow, J. F. Flavour chemicals in electronic cigarette fluids. Tob. Control. , (2015).
- Sleiman, M. Emissions from Electronic Cigarettes: Key Parameters Affecting the Release of Harmful Chemicals. Environ. Sci. Technol. 50 (17), 9644-9651 (2016).
- 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).
- Cheng, T. Chemical evaluation of electronic cigarettes. Tob Control. 23, 11-18 (2014).
- Etter, J. -. F. A longitudinal study of cotinine in long-term daily users of e-cigarettes. Drug Alcohol Depend. 160, 218-221 (2016).
- Etter, J. -. F. Levels of saliva cotinine in electronic cigarette users. Addiction. 109 (5), 825-829 (2014).
- Marsot, A., Simon, N. Nicotine and Cotinine Levels With Electronic Cigarette: A Review. Int. J. Toxicol. 35 (2), 179-185 (2016).
- 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).
- Bot, M. Plasma cotinine levels in cigarette smokers: impact of mental health and other correlates. Eur Addict Res. 20 (4), 183-191 (2014).
- Zhu, S. -. H. Four hundred and sixty brands of e-cigarettes and counting: implications for product regulation. Tob. Control. 23, 3-9 (2014).
