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.

다음 프로토콜은 미시간 대학 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)의 지침 및 승인하에 수행되었습니다. 1. 전자 담배 - 증기 챔버 어셈블리 참고 : 사용 중에는 전체 챔버를 흄 후드에 두어야합니다. 여기 챔버는 온도 조절되고 여과 된 실험실 환경에 보관되었습니다. 수사관은 실내 공기의 질을 일정하게 유지하기 위해 시스템의 이러한 측면을 모니터링하도록 선택할 수 있습니다. 옵션으로 금속 케이지로 모니터를 덮으면 설치류 조작을 방지하고 모니터가 실내 실내 환경을 샘플링하도록 할 수 있습니다. <ol><li> 20 L의 부피로 공기가 통과하는 탈착식 뚜껑이있는 마취 챔버를 확보하십시오. </li><li> 재료 절단에 적합한 날을 장착 한 지그 톱을 사용하여 챔버의 뚜껑에있는 직경 10.2cm의 구멍을 구멍의 뒤쪽 가장자리에서 약 7.6cm 정도 잘라냅니다.방. </li><li> 조정 가능한 벤트를 구멍에 삽입하고 모든 코크 접착제로 제자리에 장착하십시오. 참고 : 코킹을 씹을 수 있으므로 챔버 안의 설치류에 접착제 코킹이되어 있지 않은지 확인하십시오. 이 가능한 문제를 방지하려면 벤트를 장착하기 위해 챔버 벽 바깥쪽에 코킹을하십시오. </li><li> 실리콘 튜브를 두 개의 15cm 세그먼트로 자르고 T- 커넥터의 한쪽 끝을 연결하십시오. 참고 : 실리콘 튜빙은 전자 증기 또는 담배 연기의 일부 구성 요소와 반응 할 가능성이 있습니다. 따라서 연구자는 비 반응성 튜브 사용을 고려할 수 있습니다. </li><li> T- 커넥터가 챔버 내부에 있도록 챔버 뚜껑 앞쪽에있는 미리 준비된 구멍에 두 개의 실리콘 튜브를 끼 웁니다. 접착제가 코킹 또는 전기 테이프로 뚜껑에 고정되었는지 확인하십시오. </li><li> 실리콘 튜빙의 자유 단을 두 개의 마이크로 공기 펌프의 출력 단에 연결하십시오. 펌프는 챔버의 뚜껑에 더블 -양면 접착 테이프 또는 코킹. 참고 : 펌프 출력단에 연결된 튜빙의 길이는 사용 중에 튜빙 내부 표면의 증기 수집량을 제한하기 위해 짧아야합니다. </li><li> 새로운 실리콘 튜브를 사용하여 공기 펌프 중 하나의 입력측 ( 그림 1의 펌프 A)에 한쪽 끝을 연결하고이 튜브를 약 4cm 길이로 자릅니다. 이것은 전자 담배가 챔버 사용 중에 삽입되는 곳입니다. 튜브의 직경이 e-cig의 끝 부분에 꼭 맞도록하십시오. </li><li> 새로운 실리콘 튜브를 사용하여 한쪽 끝을 다른 공기 펌프 ( 그림 1의 펌프 B)의 입력쪽에 연결하십시오. 이 펌프는 실내로 실내 공기를 도입합니다. 따라서, 튜브 끝은 흄 후드 외부에 배치해야합니다. 이 튜브의 길이는 중요하지 않지만 공기 흐름 저항을 제한하기 위해 가능한 한 짧아야합니다. </li><li> 챔버 내부에 산소가 들어갈 수 있도록 양면 접착제로 두 개의 작은 후크를 부착하십시오.en 및 일산화탄소 가스 모니터. </li></ol><img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/55672/55672fig1.jpg" /> 그림 1. 전자 담배 - 증기 챔버의 개략도. 챔버는 흄 후드에 보관됩니다 (표시되지 않음). 실내 공기 펌프 (펌프 B)는 흄 후드 외부의 실내 공기를 2L / 분으로 지속적으로 챔버로 유입합니다. E-cig 펌프 (펌프 A)는 30 초의 휴식 간격으로 4 초에 걸쳐 133 mL의 E-vapor를 퍼프합니다. 챔버로 펌핑되기 전에 E- 증기 및 실내 공기 혼합. 가스 모니터는 챔버 내부의 일산화탄소 (CO) 및 산소 (O 2 ) 농도를 지속적으로 측정합니다. E- 증기는 배기 가스를 통해 흄 후드로 수동적으로 배출됩니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/55672/55672fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> 2. 담배 연기 챔버 어셈블리 참고 : 사실상 모든 브랜드 of 담배를이 시스템과 함께 사용할 수 있지만 University of Kentucky 1R6F Research Cigarette와 같은 표준화 된 연구용 담배는 비용 효율적이고 신뢰성이 높으며이 용도에 가장 적합합니다. <ol><li> 1.1 - 1.6, 1.9 단계를 따릅니다. </li><li> 새로운 실리콘 튜브를 사용하여 한쪽 끝을 담배 조명 장치에 연결하고 다른 쪽 끝을 공기 펌프의 입력측에 연결하십시오 ( 그림 2의 펌프 A). 담배 조명 장치는 사용 중에 흄 후드 내부와 챔버 외부에 배치해야합니다. 주 : 담배 조명 장치의 제작에는 금속 제조 및 전기 공학에 대한 지식이 필요합니다. 건설에 대한 단계별 안내서는 여기에 나와 있지 않지만 계획에 대한 보충 자료를 참조하십시오. </li><li> 새 실리콘 튜브로 한쪽 끝을 다른 공기 펌프에 연결하십시오 ( 그림 2의 펌프 B). 이 펌프는 실내에 실내 공기를 도입 할 것이므로 튜브 끝을 흄 후드 외부에 배치해야합니다. </li<html> &gt; <li> 챔버의 전면 벽에 5mm 너비의 수직 슬릿을 몇 개 잘라 내고 챔버 외부에 컴퓨터 팬을 설치하여이 개구를 덮도록하십시오. 팬이이 개구부를 통해 챔버 안으로 공기를 불어 넣을 수 있도록 팬의 전면이 챔버를 향하게하십시오. </li></ol><img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/55672/55672fig2.jpg" /> 그림 2. 담배 연기 상자의 개략도. 실내 공기 펌프 (펌프 B)는 흄 후드 외부의 실내 공기를 2L / 분으로 지속적으로 챔버로 유입합니다. 펌프 A는 2 L / 분의 속도로 40 초 동안 점화 된 담배를 끌어 들였고, 20 초 후에 컴퓨터 팬은 3 분 이상 챔버를 비웠다. 연기와 실내 공기는 챔버로 펌핑되기 전에 혼합됩니다. 가스 모니터는 지속적으로 일산화탄소 (CO) 및 산소 (O 2 ) 챔버 농도를 측정합니다. 연기는 흄 후드로 벤트를 통해 소진됩니다.ftp_upload / 55672 / 55672fig2large.jpg &quot;target =&quot;_ blank &quot;&gt;이 그림의 확대 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. 3. 마이크로 컨트롤러 어셈블리 및 소프트웨어 <ol><li> 별도의 마이크로 컨트롤러로 전자 담배 증기 챔버 및 담배 연기 챔버의 펌핑 시스템을 제어하십시오. 마이크로 컨트롤러 소프트웨어를 다운로드하고 S upplementary Materials에 제공된 작동 코드를 업로드하십시오. 전자 담배 증기 코드는 실내 공기 펌프를 연속적으로 가동하고 30 초마다 4 초 동안 전자 담배 펌프를 작동시킵니다. 담배 연기 코드는 실내 공기 펌프를 연속적으로 가동하고 40 초 동안 담배 펌프를 작동 시키며 담배 펌프가 정지 한 후 20 초 동안 컴퓨터 팬을 작동시킵니다. 팬은 3 분 동안 작동 후 차단됩니다. 참고 : 필요에 따라 펌프 및 팬의 타이밍을 조정할 수 있습니다. 관련 코드를 마이크로 컨트롤러에 업로드하는 방법에 대한 제조업체 지침을 참조하십시오. </li><li> 조립하기마이크로 컨트롤러에서 그림 3 과 같이 브레드 보드에 지퍼 와이어, 다이오드, 레지스터 및 커패시터를 연결하고 악어 클립 와이어를 해당 공기 펌프 (및 담배 연기 챔버의 컴퓨터 팬)에 연결합니다. 가능한 경우 흄 후드 외부에 마이크로 컨트롤러를 설치하십시오. </li></ol><img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/55672/55672fig3.jpg" /> 그림 3. 마이크로 컨트롤러의 회로도. 공기 펌프 및 팬 타이밍을 작동시키는 마이크로 컨트롤러 및 빵 보드의 회로도. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/55672/55672fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> 4. 동물 <ol><li> 몸무게 450-520 g의 성인 쥐를 사용하십시오. </li><li> 노출 유형 ( 예 : 전자 담배, 담배 연기, 실내로 펌핑 된 실내 공기)에 따라 그룹화 된 쥐. </li><li> 이 시점에서 pr노출 기준으로 주사기를 사용하여 꼬리 정맥에서 EDTA 코팅 튜브에서 500 μL의 혈액을 수집하여 기준 혈청 코티닌 농도를 측정합니다. </li><li> 혈액 검체를 4 ℃에서 30 분간 20,000 xg으로 회전시키고 혈청을 채취합니다. 이 과정에서 샘플이 얼음 위에서 차가워 지는지 확인하십시오. </li><li> 제조자 프로토콜에 따라 수집 된 혈청 샘플에서 코티닌에 대한 분석. 나중에 사용할 수 있도록 샘플을 -80 ℃에서 보관할 수도 있습니다. </li></ol> 5. 전자 담배 실내 조작 <ol><li> 70 % 에탄올로 챔버의 내부를 닦은 다음 탈 이온수로 세척하고 챔버가 완전히 건조 될 때까지 공기를 건조시킵니다 (약 30 분). </li><li> 가스 모니터를 보정하고 전체 모니터를 챔버 내부의 벽에 장착하십시오. </li><li> 챔버 안에 쥐를 놓으십시오. 최대 3 마리의 동물을 동시에 노출시킬 수 있습니다. </li><li> 전자 담배가 적절한 전자 액으로 완전히 충전되었는지 확인하고 전자 담배를 삽입하십시오입력 튜브에 넣는다. 90 분 노출 기간 동안 전자 담배 배터리 및 E 액체 레벨이 적절한 지 확인하는 것이 중요합니다. </li><li> 공기 펌프를 켜고 타이머를 시작하십시오. </li><li> 노출 중 가스 모니터를 관찰하여 챔버에&gt; 20 % O 2 및 0ppm CO가 있는지 확인하십시오. 참고 : 산소 수준이 떨어지면 챔버가 잘 환기되지 않거나 산소 모니터가 적절히 보정되지 않을 수 있습니다. </li><li> 노출 시간이 90 분에 도달하면 전자 담배를 꺼내고 가스 펌프를 계속 가동하여 남아있는 증기를 배출시킵니다. 또한 환기를 촉진하기 위해 챔버의 상단을들 수 있습니다. </li><li> 증기가 제거되면 쥐를 제거하고 챔버를 청소하십시오. </li><li> 실험 프로토콜의 결론에 노출 후 약 1 H 각 쥐에서 꼬리 정맥에서 500 μL 혈액을 수집합니다. </li><li> 혈청을 분리하고 코티닌에 대한 분석을 위해 4.4 - 4.5 단계를 수행하십시오. </li></ol><ol><li> 5.1 - 5.3 단계를 수행하십시오. </li><li> 가열 요소에 대해 궐련의 끝 부분과 함께 궐련 조명 장치에 궐련을 삽입하십시오. </li><li> 담배 꽁초가 연기가 날 때까지 (약 5 초) 담배 조명 장치를 켜십시오. </li><li> 담배가 켜지면 펌핑 시스템을 켜고 타이머를 시작한 후 담배가 완료 될 때까지 (약 40 초) 화상을 관찰합니다. </li><li> 담배가 타 버린 후에는 조심스럽게 사용 된 담배를 집게로 담배 조명 장치에서 제거하십시오. </li><li> CO 수준이 1000ppm 이상으로 상승하지 않으며 O2 수준이 20 % 미만으로 떨어지지 않도록하십시오. 컴퓨터 팬 타이밍과 지속 시간은 일산화탄소 축적을 방지하는 데 중요합니다. </li><li> 4 분 후 펌핑 시스템을 끄고 래트가 담배 연기에 90 분 (또는 약 23 개피) 씩 노출 될 때까지 단계 6.2로 돌아갑니다. 참고 : 일산화탄소 수준 담배 꽁초 다음 4 분ning이 400ppm 이하로 떨어지면 일산화탄소가 챔버에 축적되기 시작할 수 있습니다. </li><li> 노출이 완료되면 펌핑 시스템을 켜두고 잔류 연기를 환기 시키십시오. 일산화탄소가 100ppm 이하로 떨어지면 실험실에서 쥐를 제거합니다. 이것은 5-10 분이 소요됩니다. </li><li> 쥐를 제거하고 챔버를 청소하십시오. </li><li> E - 담배와 실험 프로토콜의 결론에 노출 후 약 1 시간 후 꼬리 정맥에서 500 μL 혈액을 수집합니다. </li><li> 혈청을 분리하고 코티닌에 대한 분석을 위해 4.4 - 4.5 단계를 수행하십시오. </li></ol>

<ol>
	<li>Schoenborn, C. A., Gindi, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electronic+Cigarette+Use+Among+Adults:+United+States,+2014+Key+findings.">Electronic Cigarette Use Among Adults: United States, 2014 Key findings.</a> NCHS. , (2014).</li><li>Singh, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tobacco+Use+Among+Middle+and+High+School+Students+-+United+States,+2011-2015.">Tobacco Use Among Middle and High School Students - United States, 2011-2015.</a> MMWR. 65 (14), 361-367 (2016).</li><li>Flora, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+potential+impurities+and+degradation+products+in+electronic+cigarette+formulations+and+aerosols.">Characterization of potential impurities and degradation products in electronic cigarette formulations and aerosols.</a> Regul. Toxicol. Pharmacol: RTP. 74, 1-11 (2016).</li><li>Tierney, P. A., Karpinski, C. D., Brown, J. E., Luo, W., Pankow, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flavour+chemicals+in+electronic+cigarette+fluids.">Flavour chemicals in electronic cigarette fluids.</a> Tob. Control. , (2015).</li><li>Sleiman, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emissions+from+Electronic+Cigarettes:+Key+Parameters+Affecting+the+Release+of+Harmful+Chemicals.">Emissions from Electronic Cigarettes: Key Parameters Affecting the Release of Harmful Chemicals.</a> Environ. Sci. Technol. 50 (17), 9644-9651 (2016).</li><li>Hwang, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electronic+cigarette+inhalation+alters+innate+immunity+and+airway+cytokines+while+increasing+the+virulence+of+colonizing+bacteria.">Electronic cigarette inhalation alters innate immunity and airway cytokines while increasing the virulence of colonizing bacteria.</a> Int J Mol Med (Berlin, Germany). 94 (6), 667-679 (2016).</li><li>Cheng, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+evaluation+of+electronic+cigarettes.">Chemical evaluation of electronic cigarettes.</a> Tob Control. 23, 11-18 (2014).</li><li>Etter, J. -. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+longitudinal+study+of+cotinine+in+long-term+daily+users+of+e-cigarettes.">A longitudinal study of cotinine in long-term daily users of e-cigarettes.</a> Drug Alcohol Depend. 160, 218-221 (2016).</li><li>Etter, J. -. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Levels+of+saliva+cotinine+in+electronic+cigarette+users.">Levels of saliva cotinine in electronic cigarette users.</a> Addiction. 109 (5), 825-829 (2014).</li><li>Marsot, A., Simon, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nicotine+and+Cotinine+Levels+With+Electronic+Cigarette:+A+Review.">Nicotine and Cotinine Levels With Electronic Cigarette: A Review.</a> Int. J. Toxicol. 35 (2), 179-185 (2016).</li><li>Flouris, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+impact+of+active+and+passive+electronic+cigarette+smoking+on+serum+cotinine+and+lung+function.">Acute impact of active and passive electronic cigarette smoking on serum cotinine and lung function.</a> Inhal. Toxicol. 25 (2), 91-101 (2013).</li><li>Bot, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasma+cotinine+levels+in+cigarette+smokers:+impact+of+mental+health+and+other+correlates.">Plasma cotinine levels in cigarette smokers: impact of mental health and other correlates.</a> Eur Addict Res. 20 (4), 183-191 (2014).</li><li>Zhu, S. -. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Four+hundred+and+sixty+brands+of+e-cigarettes+and+counting:+implications+for+product+regulation.">Four hundred and sixty brands of e-cigarettes and counting: implications for product regulation.</a> Tob. Control. 23, 3-9 (2014).</li></ol>

저자는 공개 할 것이 없습니다.

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?...

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 ( &quot;E- 증기&quot;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.

<table><tbody><tr><td>blu PLUS Rechargeable Kit</td><td>blu eCigs</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>1R6F Reference Cigarettes</td><td>Center for Tob Ref&amp;nbsp; Prod UK</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Lexan Anesthesia Chamber 20 L</td><td>Jorgensen Laboratories</td><td>JOR265</td><td></td></tr><tr><td>Arduino UNO</td><td>Arduino</td><td>2877</td><td></td></tr><tr><td>Diode Rectifier - 1 A; 50 V</td><td>Spark Fun</td><td>COM-08589</td><td></td></tr><tr><td>Resistor 10 KOhm 1/6th W PTH - 20 pack</td><td>Spark Fun</td><td>COM-11508</td><td></td></tr><tr><td>Electrolytic Decoupling Capacitors - 100 uF/25 V</td><td>Spark Fun</td><td>COM-00096</td><td></td></tr><tr><td>Solderless Plug-in BreadBoard&amp;nbsp;</td><td>BusBoard Prototype Systems</td><td>BB400</td><td></td></tr><tr><td>Alligator-Clip Wires</td><td>BusBoard Prototype Systems</td><td>CA-M-20</td><td></td></tr><tr><td>ZipWire</td><td>BusBoard Prototype Systems</td><td>ZW-MM-10</td><td></td></tr><tr><td>Standard Fan 80 ST2</td><td>Cooler Master</td><td>R4-S8R-20AK-GP</td><td></td></tr><tr><td>ARIC 4&quot; adjustable vent</td><td>Bestlouver</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>ToxiPro&amp;nbsp; Carbon Monoxide (CO) Monitor</td><td>Honeywell Analytics</td><td>54-00-10316</td><td></td></tr><tr><td>ToxiPro Oxygen (O&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;) Monitor</td><td>Honeywell Analytics</td><td>54-45-90-VD</td><td></td></tr><tr><td>ToxiPro IQ Express Docking Station</td><td>Honeywell/Sperian Biosystems&amp;nbsp;</td><td>54-46-9100</td><td></td></tr><tr><td>Command Wall Hook Small Wire 6-Pack</td><td>3M</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Micro Water/Air Pump</td><td>Xiamen Conjoin Electronics</td><td>CJWP40-A12A1</td><td></td></tr><tr><td>1/4&quot; Silicon Tubing</td><td>NewAge</td><td>2801470-100</td><td></td></tr><tr><td>T Connector</td><td>Bel-Art Scienceware</td><td>F196060000</td><td></td></tr><tr><td>Plastic Whole Blood tube with spray-coated K2EDTA</td><td>Becton, Dickinson and Company</td><td>367841</td><td></td></tr><tr><td>Cotinine ELISA kit</td><td>Calbiotech</td><td>CO096D</td><td></td></tr></tbody></table>

comparing the effects of electronic cigarette vapor and cigarette smoke in a novel in vivo exposure system

<html> 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.

일산화탄소 및 산소 모니터링 전자 기상 노출 동안 산소 농도는 20 % 이하로 떨어지지 않았으며 노출 동안 CO 농도는 감지되지 않았습니다. 담배 연기 노출 동안 가스 모니터는 산소 농도가 20 % 이상으로 유지됨을 나타냅니다. 일산화탄소 농도는 1,000ppm을 초과하지 않았다 ( 그림 4 ). <p class="jove_content" fo:keep-together....

Watch this Scientific Journal Video about Comparing the Effects of Electronic Cigarette Vapor and Cigarette Smoke in a Novel In Vivo Exposure System at JoVE.com

Comparing the Effects of Electronic Cigarette Vapor and Cigarette Smoke in a Novel In Vivo Exposure System

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.

전자 담배와 담배 연기의 효과 비교<em&gt; In Vivo</em&gt; 노출 시스템

Electronic cigarettes (E-cigarettes) are being widely used, and growing in popularity. It is estimated that more than 9 million adults use them regularly. ...

comparing-effects-electronic-cigarette-vapor-cigarette-smoke-novel

Research

JoVE Journal

Medicine

Comparing the Effects of Electronic Cigarette Vapor and Cigarette Smoke in a Novel In Vivo Exposure System

11.4K 조회수.  University of Michigan Medical School.  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. 

비디오: Comparing the Effects of Electronic Cigarette Vapor and Cigarette Smoke in a Novel In Vivo Exposure System

Making Sense of Listening: The IMAP Test Battery

The ability to hear is only the first step towards making sense of the range of information contained in an auditory signal. Of equal importance are the abilities to extract and use the information encoded in the auditory signal. We refer to these as listening skills (or auditory processing AP). Deficits in these skills are associated with delayed language and literacy development, though the nature of the relevant deficits and their causal connection with these delays is hotly debated.
When a child is referred to a health professional with normal hearing and unexplained difficulties in listening, or associated delays in language or literacy development, they should ideally be assessed with a combination of psychoacoustic (AP) tests, suitable for children and for use in a clinic, together with cognitive tests to measure attention, working memory, IQ, and language skills. Such a detailed examination needs to be relatively short and within the technical capability of any suitably qualified professional. Current tests for the presence of AP deficits tend to be poorly constructed and inadequately validated within the normal population. They have little or no reference to the presenting symptoms of the child, and typically include a linguistic component. Poor performance may thus reflect problems with language rather than with AP. To assist in the assessment of children with listening difficulties, pediatric audiologists need a single, standardized child-appropriate test battery based on the use of language-free stimuli.
We present the IMAP test battery which was developed at the MRC Institute of Hearing Research to supplement tests currently used to investigate cases of suspected AP deficits. IMAP assesses a range of relevant auditory and cognitive skills and takes about one hour to complete. It has been standardized in 1500 normally-hearing children from across the UK, aged 6-11 years. Since its development, it has been successfully used in a number of large scale studies both in the UK and the USA. IMAP provides measures for separating out sensory from cognitive contributions to hearing. It further limits confounds due to procedural effects by presenting tests in a child-friendly game-format. Stimulus-generation, management of test protocols and control of test presentation is mediated by the IHR-STAR software platform. This provides a standardized methodology for a range of applications and ensures replicable procedures across testers. IHR-STAR provides a flexible, user-programmable environment that currently has additional applications for hearing screening, mapping cochlear implant electrodes, and academic research or teaching.

A test battery (IMAP) for performing an in-depth assessment of auditory and cognitive abilities contributing to listening skills is described. It is quick to administer, child-friendly and free from linguistic confounds. Stimulus generation and protocol management are controlled via a software platform (IHR-STAR) to ensure replicable procedures.

IMAP 테스트 배터리 : 듣기의 감각을 만들기

The ability to hear is only the first step towards making sense of the range of information contained in an auditory signal. Of equal importance are the ...

연구

의학

Isolation of Mouse Respiratory Epithelial Cells and Exposure to Experimental Cigarette Smoke at Air Liquid Interface

Pulmonary epithelial cells can be isolated from the respiratory tract of mice and cultured at air-liquid interface (ALI) as a model of differentiated respiratory epithelium. A protocol is described for isolating and exposing these cells to mainstream cigarette smoke (CS), in order to study epithelial cell responses to CS exposure. The protocol consists of three parts: the isolation of airway epithelial cells from mouse trachea, the culturing of these cells at air-liquid interface (ALI) as fully differentiated epithelial cells, and the delivery of calibrated mainstream CS to these cells in culture. The ALI culture system allows the culture of respiratory epithelia under conditions that more closely resemble their physiological setting than ordinary liquid culture systems. The study of molecular and lung cellular responses to CS exposure is a critical component of understanding the impact of environmental air pollution on human health. Research findings in this area may ultimately contribute towards understanding the etiology of chronic obstructive pulmonary disease (COPD), and other tobacco-related diseases, which represent major global health problems.

Pulmonary epithelial cells can be isolated from the respiratory tract of mice and cultured at air-liquid interface as a model of differentiated respiratory epithelium. A protocol is described for isolating, culturing and exposing these cells to mainstream cigarette smoke, in order to study molecular responses to this environmental toxin.

에어 리퀴드 인터페이스에서 마우스 호흡기 상피 세포 및 실험 담배 연기에 노출의 분리

Pulmonary epithelial cells can be isolated from the respiratory tract of mice and cultured at air-liquid interface (ALI) as a model of differentiated ...

A Strategy to Identify de Novo Mutations in Common Disorders such as Autism and Schizophrenia

There are several lines of evidence supporting the role of de novo mutations as a mechanism for common disorders, such as autism and schizophrenia. First, the de novo mutation rate in humans is relatively high, so new mutations are generated at a high frequency in the population. However, de novo mutations have not been reported in most common diseases. Mutations in genes leading to severe diseases where there is a strong negative selection against the phenotype, such as lethality in embryonic stages or reduced reproductive fitness, will not be transmitted to multiple family members, and therefore will not be detected by linkage gene mapping or association studies. The observation of very high concordance in monozygotic twins and very low concordance in dizygotic twins also strongly supports the hypothesis that a significant fraction of cases may result from new mutations. Such is the case for diseases such as autism and schizophrenia. Second, despite reduced reproductive fitness1 and extremely variable environmental factors, the incidence of some diseases is maintained worldwide at a relatively high and constant rate. This is the case for autism and schizophrenia, with an incidence of approximately 1% worldwide. Mutational load can be thought of as a balance between selection for or against a deleterious mutation and its production by de novo mutation. Lower rates of reproduction constitute a negative selection factor that should reduce the number of mutant alleles in the population, ultimately leading to decreased disease prevalence. These selective pressures tend to be of different intensity in different environments. Nonetheless, these severe mental disorders have been maintained at a constant relatively high prevalence in the worldwide population across a wide range of cultures and countries despite a strong negative selection against them2. This is not what one would predict in diseases with reduced reproductive fitness, unless there was a high new mutation rate. Finally, the effects of paternal age: there is a significantly increased risk of the disease with increasing paternal age, which could result from the age related increase in paternal de novo mutations. This is the case for autism and schizophrenia3. The male-to-female ratio of mutation rate is estimated at about 4&#x2013;6:1, presumably due to a higher number of germ-cell divisions with age in males. Therefore, one would predict that de novo mutations would more frequently come from males, particularly older males4. A high rate of new mutations may in part explain why genetic studies have so far failed to identify many genes predisposing to complexes diseases genes, such as autism and schizophrenia, and why diseases have been identified for a mere 3% of genes in the human genome. Identification for de novo mutations as a cause of a disease requires a targeted molecular approach, which includes studying parents and affected subjects. The process for determining if the genetic basis of a disease may result in part from de novo mutations and the molecular approach to establish this link will be illustrated, using autism and schizophrenia as examples.

Molecular genetic strategy for finding de novo mutations causing common disorders such as autism and schizophrenia.

같은 자폐증과 정신 분열증과 같은 일반적인 장애에 드 노보 변이를 식별하는 전략

There are several lines of evidence supporting the role of de novo mutations as a mechanism for common disorders, such as autism and schizophrenia. First, ...

A New Portable In Vitro Exposure Cassette for Aerosol Sampling

This protocol introduces a new in vitro exposure system, capable of being worn, including its characterization and performance. Air-liquid interface (ALI) in vitro exposure systems are often large and bulky, making transport to the field and operation at the source of emission or within the breathing zone difficult. Through miniaturization of these systems, the lab can be brought to the field, expediting processing time and providing a more appropriate exposure method that does not alter the aerosol prior to contacting the cells. The Portable In vitro Exposure Cassette (PIVEC) adapts a 37 mm filter cassette to allow for in vitro toxicity testing outside of a traditional laboratory setting. The PIVEC was characterized using three sizes of copper nanoparticles to determine deposition efficiency based on gravimetric and particle number concentration analysis. Initial cytotoxicity experiments were performed with exposed lung cells to determine the ability of the system to deposit particles while maintaining cell viability. The PIVEC provides a similar or increased deposition efficiency when comparing to available perpendicular flow in vitro exposure devices. Despite the lower sample throughput, the small size gives some advantages to the current in vitro ALI exposure systems. These include the ability to be worn for personal monitoring, mobility from the laboratory to the source of emission, and the option to set-up multiple systems for spatial resolution while maintaining a lower user cost. The PIVEC is a system capable of collecting aerosols in the field and within the breathing zone onto an air-interfaced, in vitro model.

A New Portable In Vitro Exposure Cassette for Aerosol Sampling

Here, we present a protocol to perform portable cellular aerosol exposures and measure cellular response. The method uses cells, grown at the air-liquid interface, mimicking in vivo physiology. Cellular response to copper nanoparticle aerosols was observed as oxidative stress through reactive oxygen species generation and cytotoxicity as lactate dehydrogenase release.

새로운 휴대용 체 외에 노출 카세트 졸 샘플링에 대 한

This protocol introduces a new in vitro exposure system, capable of being worn, including its characterization and performance. Air-liquid interface (ALI) ...

환경과학

Impact Assessment of Repeated Exposure of Organotypic 3D Bronchial and Nasal Tissue Culture Models to Whole Cigarette Smoke

Cigarette smoke (CS) has a major impact on lung biology and may result in the development of lung diseases such as chronic obstructive pulmonary disease or lung cancer. To understand the underlying mechanisms of disease development, it would be important to examine the impact of CS exposure directly on lung tissues. However, this approach is difficult to implement in epidemiological studies because lung tissue sampling is complex and invasive. Alternatively, tissue culture models can facilitate the assessment of exposure impacts on the lung tissue. Submerged 2D cell cultures, such as normal human bronchial epithelial (NHBE) cell cultures, have traditionally been used for this purpose. However, they cannot be exposed directly to smoke in a similar manner to the in vivo exposure situation. Recently developed 3D tissue culture models better reflect the in vivo situation because they can be cultured at the air-liquid interface (ALI). Their basal sides are immersed in the culture medium; whereas, their apical sides are exposed to air. Moreover, organotypic tissue cultures that contain different type of cells, better represent the physiology of the tissue in vivo. In this work, the utilization of an in vitro exposure system to expose human organotypic bronchial and nasal tissue models to mainstream CS is demonstrated. Ciliary beating frequency and the activity of cytochrome P450s (CYP) 1A1/1B1 were measured to assess functional impacts of CS on the tissues. Furthermore, to examine CS-induced alterations at the molecular level, gene expression profiles were generated from the tissues following exposure. A slight increase in CYP1A1/1B1 activity was observed in CS-exposed tissues compared with air-exposed tissues. A network-and transcriptomics-based systems biology approach was sufficiently robust to demonstrate CS-induced alterations of xenobiotic metabolism that were similar to those observed in the bronchial and nasal epithelial cells obtained from smokers.

The aim of this protocol is to expose human organotypic 3D bronchial and nasal tissue models to mainstream cigarette smoke (CS) at the air-liquid interface. The impact of CS on the tissues is then investigated using a cytochrome P450 activity assay, a cilia beating measurement, and a systems biology approach.

전체 담배 연기에의 Organotypic 3D 기관지와 코 조직 문화 모델의 반복 노출의 영향 평가

Cigarette smoke (CS) has a major impact on lung biology and may result in the development of lung diseases such as chronic obstructive pulmonary disease ...

생체공학

Generation of Electronic Cigarette Aerosol by a Third-Generation Machine-Vaping Device: Application to Toxicological Studies

Electronic-cigarette (e-cig) devices use heat to produce an inhalable aerosol from a liquid (e-liquid) composed mainly of humectants, nicotine, and flavoring chemicals. The aerosol produced includes fine and ultrafine particles, and potentially nicotine and aldehydes, which can be harmful to human health. E-cig users inhale these aerosols and, with the third-generation of e-cig devices, control design features (resistance and voltage) in addition to the choice of e-liquids, and the puffing profile. These are key factors that can significantly impact the toxicity of the inhaled aerosols. E-cig research, however, is challenging and complex mostly due to the absence of standardized assessments and to the numerous varieties of e-cig models and brands, as well as e-liquid flavors and solvents that are available on the market. These considerations highlight the urgent need to harmonize e-cig research protocols, starting with e-cig aerosol generation and characterization techniques. The current study focuses on this challenge by describing a detailed step-by-step e-cig aerosol generation technique with specific experimental parameters that are thought to be realistic and representative of real-life exposure scenarios. The methodology is divided into four sections: preparation, exposure, post-exposure analysis, plus cleaning and maintenance of the device. Representative results from using two types of e-liquid and various voltages are presented in terms of mass concentration, particle size distribution, chemical composition and cotinine levels in mice. These data demonstrate the versatility of the e-cig exposure system used, aside from its value for toxicological studies, as it allows for a broad range of computer-controlled exposure scenarios, including automated representative vaping topography profiles.

Electronic cigarette (e-cig) users are increasing worldwide. Little, however, is known about the health effects induced by inhaled e-cig aerosols. This article describes an e-cig aerosol generation technique suitable for animal exposures and subsequent toxicological studies. Such protocols are required to establish experimentally reproducible and standardized e-cig exposure systems.

3 세대 기계 Vaping 장치에서 전자 담배에 어로 졸의 생성: 독물학 연구 응용 프로그램

Electronic-cigarette (e-cig) devices use heat to produce an inhalable aerosol from a liquid (e-liquid) composed mainly of humectants, nicotine, and ...

화학

A Microcontroller Operated Device for the Generation of Liquid Extracts from Conventional Cigarette Smoke and Electronic Cigarette Aerosol

Electronic cigarettes are the most popular tobacco product among middle and high schoolers and are the most popular alternative tobacco product among adults. High quality, reproducible research on the consequences of electronic cigarette use is essential for understanding emerging public health concerns and crafting evidence based regulatory policy. While a growing number of papers discuss electronic cigarettes, there is little consistency in methods across groups and very little consensus on results. Here, we describe a programmable laboratory device that can be used to create extracts of conventional cigarette smoke and electronic cigarette aerosol. This protocol details instructions for the assembly and operation of said device, and demonstrates the use of the generated extract in two sample applications: an in vitro cell viability assay and gas-chromatography mass-spectrometry. This method provides a tool for making direct comparisons between conventional cigarettes and electronic cigarettes, and is an accessible entry point into electronic cigarette research.

Here, we describe a programmable laboratory device that can be used to create extracts of conventional cigarette smoke and electronic cigarette aerosol. This method provides a useful tool for making direct comparisons between conventional cigarettes and electronic cigarettes, and is an accessible entry point into electronic cigarette research.

전통적인 담배 연기와 전자 담배 연 무질에서 액체 추출의 세대에 대 한 장치를 운영 하는 마이크로컨트롤러

Electronic cigarettes are the most popular tobacco product among middle and high schoolers and are the most popular alternative tobacco product among ...

Studying Effects of Cigarette Smoke on Pseudomonas Infection in Lung Epithelial Cells

Cigarette smoking is the major etiological cause for lung emphysema and chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Cigarette smoking also promotes susceptibility to bacterial infections in the respiratory system. However, the effects of cigarette smoking on bacterial infections in human lung epithelial cells have yet to be thoroughly studied. Described here is a detailed protocol for the preparation of cigarette smoking extracts (CSE), treatment of human lung epithelial cells with CSE, and bacterial infection and infection determination. CSE was prepared with a conventional method. Lung epithelial cells were treated with 4% CSE for 3 h. CSE-treated cells were, then, infected with Pseudomonas at a multiplicity of infection (MOI) of 10. Bacterial loads of the cells were determined by three different methods. The results showed that CSE increased Pseudomonas load in lung epithelial cells. This protocol, therefore, provides a simple and reproducible approach to study the effect of cigarette smoke on bacterial infections in lung epithelial cells.

Studying Effects of Cigarette Smoke on Pseudomonas Infection in Lung Epithelial Cells

Described here is a protocol to study how cigarette smoke extract affects bacterial colonization in lung epithelial cells.

폐 상피 세포에 있는 슈도모나스 감염에 담배 연기의 효력 공부

Cigarette smoking is the major etiological cause for lung emphysema and chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Cigarette smoking also promotes ...

면역학 및 감염병학

Cigarette Smoke Exposure in Mice using a Whole-Body Inhalation System

Close to 14% of adults in the United States were reported to smoke cigarettes in 2018. The effects of cigarette smoke (CS) on lungs and cardiovascular diseases have been widely studied, however, the impact of CS in other tissues and organs such as blood and bone marrow remain incompletely defined. Finding the appropriate system to study the effects of CS in rodents can be prohibitively expensive and require the purchase of commercially available systems. Thus, we set out to build an affordable, reliable, and versatile system to study the pathologic effects of CS in mice. This whole-body inhalation exposure system (WBIS) set-up mimics the breathing and puffing of cigarettes by alternating exposure to CS and clean air. Here we show that this do-it-yourself (DIY) system induces airway inflammation and lung emphysema in mice after 4-months of cigarette smoke exposure. The effects of whole-body inhalation (WBI) of CS on hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs) in the bone marrow using this apparatus are also shown.

This protocol demonstrates the study of the pathophysiologic effects of cigarette smoke (CS) with a whole-body inhalation (WBI) exposure system (WBIS) built in-house. This system can expose animals to CS under controlled repeatable conditions for research of CS-mediated effects on lung emphysema and hematopoiesis.

전신 흡입 시스템을 사용하여 쥐의 담배 연기 노출

Close to 14% of adults in the United States were reported to smoke cigarettes in 2018. The effects of cigarette smoke (CS) on lungs and cardiovascular ...

쥐 기도 상피 세포와 만성 연기 노출의 시험관 모델

In Vitro Model for Studying Differentiation and Changes of Multi-Omics on Murine Airway Epithelial Cells Stimulated with Cigarette Smoke Extract

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is largely attributed to tobacco smoke exposure. Investigating how airway epithelial cells functionally adapt to tobacco smoke is crucial for understanding the pathogenesis of COPD. The present study was to set up an in vitro model using primary murine airway epithelial cells to mimic the real-life impact of tobacco smoke. Unlike established cell lines, primary cells retain more in vivo-like properties, including growth patterns, aging, and differentiation. These cells exhibit a sensitive inflammatory response and efficient differentiation, thus closely representing physiological conditions. In this model, primary murine airway epithelial cells were cultured for 28 days under an air-liquid interface with an optimal concentration of cigarette smoke extract (CSE), which led to the transformation of a monolayer of undifferentiated cells into a pseudostratified columnar epithelium, indicative of CSE acclimation. Comprehensive multi-omics analyses were then applied to elucidate the mechanisms by which CSE influences the differentiation of basal airway cells. These insights provide a deeper understanding of the cellular processes underpinning COPD progression in response to tobacco smoke exposure.

저자 스포트라이트: 만성 담배 연기 노출과 COPD 연구에서 기도 상피 세포에 미치는 영향을 연구하기 위한 체외 모델의 개발 및 특성화

Here, we describe an in vitro model for isolating and differentiating murine airway epithelial cells, focusing on their acclimation to chronic cigarette smoke extract (CSE). The model could be utilized to comprehensively characterize the multi-omics impact of CSE, which possibly provides insights into the cellular responses under chronic smoke exposure.

담배 연기 추출물로 자극된 쥐 기도 상피 세포에서 다중-오믹스의 분화 및 변화를 연구하기 위한 시험관 내 모델

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is largely attributed to tobacco smoke exposure. Investigating how airway epithelial cells functionally adapt ...

전자 담배와 담배 연기의 효과 비교

요약

더 많은 비디오 탐색

이 비디오의 챕터