이 프로젝트는 루이지애나 주립 대학, 수의학의 학교 교수 창업 자금 (AN)에 의해 뿐만 아니라 루이지애나 주지사의 생명 공학 이니셔티브 GBI 보르 # 013에서 부여 (AP)에 의해 지원 되었다.

쥐 지 내게 되었고에 NIH 가이드와 함께 관리 및 실험 동물의 사용에 대 한 처리. 모든 절차와 관련 된 마우스 프로토콜 루이지애나 주립 대학 기관 동물 관리 및 사용 위원회에 의해 승인 되었다. 아래에 제공 된 설명은 장비를 사용에 지정 된 대로 재료/장비의 테이블에. 모든 공기 공급 HEPA 필터 했다입니다.
1입니다. 준비
<ol><li>연구 및 장비<ol>
<li>필요한 승인을 받아야 (예., IACUC) 및 교육 연구에 대 한.</li>
		<li>설치는 적절 하 게 환기가 장비 작업에 익숙해.</li>
	</ol>
</li>
	<li>중량 측정 측정<ol>
<li>깨끗 한 새로운 25 mm 필터 무게. 무게를 기록 합니다. 카세트에 필터를 배치 합니다.</li>
		<li>개인 샘플링 펌프 및 유량 계 1 L/분 (LPM)의 흐름에 대 한 테스트에 적절 한 필터, 카세트를 놓습니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>전자 담배 장치<ol>
<li>탱크 자료 (그림 1)에 분무기를 나사. 참고: 0.15에서 저항으로 코일을 포함 하는 분무기, 0.5 또는 1.5 Ω 사용할 수 있습니다.</li>
		<li>
중요 한 단계: 전자 cig 액체의 면은 포화 및 건조 화상 (그림 2)를 생성 하지 것입니다 보장 하기 위해 분무기에 몇 방울 (2 ~ 3)을 추가.</li>
		<li>탱크에 탱크 슬리브를 삽입 합니다. 그런 다음, 탱크 슬리브 (그림 1)으로 탱크 분무기와 기본 나사.</li>
		<li>나사 조립된 탱크 전자 cig 단위에. 탱크 여 위쪽으로 직면 하 고 (그림 1) 탱크 위에 자리에 커버를 넣어 다는 것을 확인 하십시오.</li>
		<li>솔레노이드 밸브의 폭락 팔을 회전 하 여 그것의 베이스 플레이트에 전자 cig 단위를 넣어. 때 장소에서 회전 장소에 다시 전자 cig 단위에서 트리거 버튼으로 정렬할 수 있도록.</li>
		<li>양방향 밸브 부착과 튜브 (그림 3)의 조각을 통해 콘덴서의 아래 부분을 전자 cig 단위의 끝을 연결 합니다.</li>
		<li>콘덴서의 위쪽 끝에 어로 졸 생성 시스템 및 연 무질 노출 챔버를 통해 적절 한 튜브에 올바르게 연결 되어 확인.</li>
		<li>
중요 한 단계: 에어졸 농도 측정 악기 연 무질 노출 챔버의 출구에서 장소에 있는지 확인 합니다.</li>
		<li>
중요 한 단계: 탱크 커버를 제거 하 고 e cig 액체의 10 mL와 함께 탱크를 채우기. 탱크 커버를 교체 합니다. 참고:이 볼륨은 2-h 노출 기간에 대 한 충분 합니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2입니다. 노출
<ol><li>소프트웨어 연결<ol>
<li>실험의 날, 컴퓨터를 켭니다. 또한 수동으로 전원 버튼을 누르면 에 어로 졸 농도 측정 악기를 기억 하십시오.</li>
		<li>운영 소프트웨어를 시작 합니다. 실험 세션를 클릭 하십시오. 적절 한 연구를 선택 합니다. 전자-cig 실험에 대 한 템플릿을 선택 합니다.</li>
		<li>새로운 실험 창에서 실험 세션에 대 한 이름을 입력 합니다. 실험 속성 창에서 연산자 상자에서 연산자 이니셜에 입력 합니다. 확인을 클릭 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>채널 교정<ol>
<li>에 어로 졸 생성 시스템을 적절 하 게 보정 하기 위해 보정 마법사의 단계를 따릅니다.<ol>
<li>1 단계: 클릭 다음 거기를 확인 한 후 보정 채널 창에에 어로 졸 농도 측정 악기 (MicroDust Pro) 상자에 확인 표시입니다.</li>
			<li>2 단계: 적용 값 창에서 클릭 합니다 다음. 단계 3: 0 g/m3으로 입력 대상 값을 입력 합니다. 4 단계: 보정 프로세스를 완료 하 고 다음 다음 창을 눌러 슬롯에 장소 T 모양 교정 삽입 합니다.</li>
			<li>에 어로 졸 농도 측정 계기에 읽은 값을 입력 합니다. 이 값을 입력 한 후 다음 누릅니다. 보정 결과 창을 검토 하 고 을 클릭 합니다.</li>
		</ol>
</li>
		<li>마지막 단계: 교정 완료 창에서 마침을 클릭 합니다. 시스템 테스트 흐름 테스트 창에서 테스트 펌프 1와 2 (사용자 설명서 참조).</li>
		<li>확인-"하 시겠습니까 연속 데이터 기록을 시작?", 예를 클릭 합니다. 확인-"당신이 시작 하려는 기본 프로필?", 예를 클릭 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>전자 담배 연 무질 노출<ol>
<li>Vivo에서 흡입 연구를 하 고,이 이번에 전신 노출 chamber(s)에 마우스를 놓습니다.</li>
		<li>프로필 창에 즉시가 서 원하는 프로 파일을 마우스 오른쪽 단추로 클릭, 노출 chamber(s) 내부에 신선한 공기의 흐름을 바이어스를 시작 작업을 시작 으로 스크롤하십시오.</li>
		<li>전자-cig에 어로 졸 생성 및 노출 실험을 시작할 준비 때 프로 파일 창에 원하는 프로 파일을 마우스 오른쪽 단추로 클릭, 작업 시작 스크롤한 왼쪽 클릭 하 여 선택 (그림 4).</li>
		<li>
중요 한 단계:에 어로 졸 농도 측정 계기에 의해 측정 농도 기록. 농도 > 0 m g/m3이어야 한다. 참고: 장치 작동 원리 기반으로 광학 검출 하 고 챔버의 노출 수준 실시간으로 질적 평가 제공 하이 시스템에 사용 된다.</li>
		<li>그 e 액체는 탱크에서 동안 수 노출의 전체 기간을 확인 합니다.</li>
		<li>원하는 노출 기간에 도달한 후 실험을 중지 하려면 프로필을 마우스 오른쪽 단추로 클릭 하 고 프로필, 중지 스크롤 하 고 왼쪽 클릭 하 여 선택. 바이어스 흐름 노출 프로필 완료 직후 시작 됩니다 확인 하십시오.</li>
		<li>노출 상공에서 주제 (동물)를 제거 하 고 그들의 주택 장과 룸에 반환.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. 사후 노출 분석
<ol><li>실험 세션의 끝에, 운영 소프트웨어 닫고 오프 에어졸 농도 측정 장치를 설정 합니다.</li>
	<li>펌프에서 필터와 카세트를 분리 하 고 제거 하는 때 시간을 기록. desiccator에 필터를 놓고 필터 (선호 96 h) 적어도 48 h 동안 건조를 허용 합니다. 그리고 축적 된 전자-cig에 어로 졸 입자 필터를 무게 무게를 기록 합니다.</li>
	<li>퍼프23당 질량의 점에서 총 미 립 자 물질 (TPM) 농도 계산 합니다.<ol>
<li>필터에 대량 축적 된 기록 합니다. 샘플링 기간 및 펌프 흐름을 사용 하 여 노출 기간 동안 샘플 총 볼륨을 계산 합니다.</li>
		<li>필터에 공기의 볼륨에 의해 수집 된 질량을 나눕니다. 주: TPM 농도 볼륨 단위 당 무게에 표현 된다. 퍼프를 사용 하는 전자-cig 프로필에 의해 생성 된의 총 수로 TPM 농도를 나눕니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. 청소 및 유지 보수
<ol><li>전자-cig 탱크에서 e 액체에 밖으로 부 어과 콘덴서 연결 된 주사기를 사용 하 여 빈. 분무기 코일 실험 기간 동안 레코딩하지 않았다 확인 합니다. 각 실험 후 분무기 코일을 변경 합니다.</li>
	<li>각 실험 후 펌프를 청소. 펌프 헤드를 분리 하 고 커넥터 및 밸브 제거. 면봉 이나 티슈를 사용 하 여 모든 초과 전자 액체 또는 누적 된 습기를 닦아내십시오.</li>
	<li>전신 노출 챔버를 청소. 제조업체의 지침에 따라 하 고 모든 표면에서 압축 된 e-액체를 제거 합니다. 참고: 그것은 돌이킬 수 없는 손상을 일으킬 수 알콜의 사용을 피하기 위해 추천 된다.</li>
</ol>

JM와 AR SCIREQ 과학적인 호흡 장비 Inc, 상업적인 배포본이 문서의 내용에 관련 된 주제에 참여 하 여 채택 된다. SCIREQ i n c.는 emka 기술 회사입니다.

주요 대답 없는 질문은 여부 전자 cig 졸에 장기 노출 폐 독성에 결과입니다. 또한, 인간의 건강에 대 한 전자 cigs의 일반적인 안전 여전히 논란의 문제입니다. 2016 년 8 월, 미국 FDA는 전자 cigs를 포함 한 모든 담배 제품의 규제 당국 확대. 그러나 E-cig 연구,, 도전적이 고 대부분 1로 인해 복잡 한은) 표준화 된 평가;의 부재 다양 한 전자 cig 장치 (466 식별 브랜드에서 ~ 2800 다른 모델)24; 2) 3) 이상 7700 e 액체 맛24; 4)는 습윤 비율의 다양 한 가능한 조합을. 분야의 복잡성을 감안할 때, 그것은 전에 직면 하 고 생성 하는 사운드 과학적 증거, 실험 조건에 그 주의 깊은 고려 사항 필수 고 재현 가능한 프로세스는. 현재 연구에서 포커스는 조사 관에 게 현실적이 고 포괄적인 전자 cig 연 무질 노출 관련 효과 continuums에 관련 된 고유 데이터 집합을 얻을 수 있도록 전자 cig에 어로 졸 생성 기술 설명에 지시 했다. 이 적시 관련성 주소 전자 cig 관련 안전 또는 잠재적으로 공중 보건 정책에 직접적인 영향을 미칠 수 있는 전자-cig 디자인 기능에 대 한 규제의 설립에 대 한 독성 질문 될 수 있다.
현재 문서에서 의미 있는 노출 환경 뿐만 아니라 미리 정의 된 또는 사용자 정의 자동화 된 피 프로필 및 설정 운영 컴퓨터 제어 시스템 통합 전자 cig 장치의 최신 세대 수를 사용 하 여 생성 된 조건 (예. 일정, 파워 소스, 저항, 전압, 또는 온도 대 한 표준 값). 이러한 자동화 된 puffing 프로필 포함 표준 조건: 55 mL 퍼프 볼륨, 3 s 퍼프 기간, 30 s 퍼프 간격 및 스퀘어 퍼프 "루틴 분석 기계에서 전자 담배에 어로 졸 생성 및 수집-정 및 표준 프로 파일 조건 "Coresta 권장 방법 (CRM) N ° 8125 (표 2)에 의해 제공. 때문에 사용 하는 시스템은 다양 한 자동된 puffing 프로필 생성할 수 있습니다, 그것은 또한 준수 ISO 20768 (수증기 제품-루틴 분석 vaping 기계-정 및 표준 조건)26 피 정권 요구 합니다. 으로 예상된, e-cig 피 정권 표준 조건 대비 ISO 330827, 담배 흡연 기계 (35 mL 퍼프 볼륨, 2 s 퍼프 기간, 60 s 퍼프 간격 및 벨 퍼프 프로 파일)에 대 한 표준 상태를 정의 하는 사람과 함께. 담배 흡연 패턴 및 e-cig vaping 패턴 사용자 들 사이의 이러한 차이점은 잘 설립 된28. 현재 연구, 예제와 제공 하는 데이터 표시는이 시스템 및 조정 가능한 전압 3 세대 e-cig 장치에서 생성 된에 어로 졸 생성 높은 TPM 농도에서 각각 0.27 및 55와 70 mL 첩 당 0.82 mg까지 도달. 전자-cig 졸이이 농도에 노출 챔버 (표 1-2, 그림 5) 후 바로 수집 했다. 또한 결과 첩 당 미 립 자 질량에 160-fold 차이 생산 보다 더 많은 전압 4.8 V에 1.8 (표 1)에서 다양 한. 이 전압 범위는 2.9에서 5.2 V29에 배열 하는 전압의 응용 프로그램에 대 한 허용 하는 미국 시장에서 전자 cig 장치 동작 설정의 특성. 결과 또한 이전 게시 된 데이터18,21 일치 전자 cig 생성기의 콘센트에서 수집 된 TPM의 높은 수준의 비슷한 지형 프로필 (5.8 mg/퍼프에 1.4) 보도 했다. 중요 한 단계는 프로토콜 내에서 e-액체 몇 방울을 추가 포함 되도록 각 노출 세션 전에 분무기에는)는 건조 화상 생산; b) e 액체는 탱크에서 동안 수 노출;의 전체 기간 고 e cig에 어로 졸 실시간 농도 측정 장치에 정기적으로 읽기를 복용 하 여 예상 대로 생성 됩니다 확인 합니다. 사용자가 e-cig 건조 화상 조건에서 발생 하는 마른 퍼프를 방지 하려고 잘 설립. 이 vaping 조건 형성의 알데하이드, 포 름 알 데히드, 알려진된 발암 물질, 호흡기 toxicant13,30등의 높은 수준의 관련이 있습니다. 따라서,이 조건은 노출 동안 피할 수 보장은 중요 합니다. 마지막으로, 니코틴 노출 측면에서 쥐 노출 전자 cig에 어로 졸에는 36 mg/mL 니코틴 포함 된 e-액체에서 하루 2 시간에 대 한 일 (0.12 mg/퍼프의 수준) 제시의 91 ng/mL (그림 8); 혈 청 cotinine 농도 대 한 담배 흡연 (> 100 ng/mL)31,32,33, 일반 전자-cig 사용자 (252 ng/mL의 평균 타 액 cotinine)34의 저것 보다는 더 낮은 조차는 비슷한 수준입니다. 235가 e-cig 사용자35,36촬영 하루 퍼프의 최대 수 vaping 지형 연구에서 보고 되었다. 이것은 우리의 노출 프로필 생산 1 퍼프 (총 240 퍼프의) 하루 2 시간 마다 30 초 매우 비슷합니다. 따라서,이 vaping 지형 프로필 모델 e-cig 사용자가 매일 퍼프 소비 및 동작.
지난 10 년간, 전자-cig 장치에서에서 진화 세대, 담배와 같은, 단일 사용, 낮은 전원 공급 장치, 2 세대 이동식 및 리필 되나요 탱크 스타일 장치, 그리고 지금 3 세대 탱크 스타일 장치 사용자 정의에 24 1) 분무기의 코일 저항을 위한 기능: e 액체, 고 2) 전원 컨트롤러, 난방에 대 한 책임 요소는는) 다양 한 전압에서 동작할 수 있다 b) 발열 체의 온도 영향을 미치는 c) 결정 여부 솔루션의 끓는 온도24,37도달. 전자-cig 사용 하는 동안 e 액체는 일반적으로 200 ° C 또는 더 큰38가 열 하 고 그것은 생물 학적 매트릭스와 상호 작용 하는 그것의 성분에 어로 졸 형태로. 따라서, 전자-cig에 어로 졸의 특성은 필수적입니다. E-액체 용 매는 보다 적게 점성 인 PG (70%)의 주로 솔루션 구성 변동에 다 고37낮은 온도 증발, 사용자의 '인 후 명 중' 경험을 증가 하는 상대적으로 작은 입자와에 어로 졸을 생산 20. 다른 한편으로, VG 기반 e-액체 높은 온도37 aerosolize 상대적으로 더 큰 입자는, 사용자의 경험에서 풍미를 증가와 어로 졸을 생산 하 고 증기의 양을5, 생성 17,39. 따라서, 그것은 이전 되었습니다 설립 e 액체의 PG/VG 비율 전자 cig 졸19,20에 있는 입자의 크기 분포 영향을 미칩니다. 그림 5에서 보듯이 50/50 세/VG 비율의 평균 직경을 가진 e cig 졸의 구성 e 액체를 사용 하 여 ~ 100 nm 획득 했다. 이러한 결과 Baassiri에서 보고 그 같은 범위에 외. 20.이 전자 액체 기지 뿐만 아니라 전자-cig 설정 (저항, 전압, 전력) 동작 하 고 프로필, 피를 포함 하 여 노출 매개 변수 영향을 미칠 수 생산 하는 연 무질의 물리적 특성을 제안. 또한, 니코틴 농도 및 조미료 화학 e 액체 자료에 추가 또한 좌우할 수 있다 잠재적으로 전자 cig 졸 물리 화학적 특성. 그것은 이전 보다 적게 점성 e-액체의 미세한 입자, 보다 적게 조밀한 수증기, 낮은 TPM 농도17저조한 결과로 구성 된 연 무질 생성을 표시 했다. e-액체 포함 36 mg/mL의 니코틴과 계 피 조미료 화학, 전자 액체 자료만 보다 더 희석 하는 것을 암시 (PG/VG + 니코틴 + PG/VG 혼자 대 계 피 맛), 적은 등장 두 e-액체 테스트에 대 한 동일한 PG/VG 비율을 사용 하 여, PG와 VG의 전적으로 구성 된 e 액체 보다 고이 점 명백한 차이 점도 두 e-액체 동등한 전자-cig에서 얻은 첩 당 질량의 차이 설명할 수 vaping 설정 (표 2). 그러나, 입자 크기 분포와는 어로 졸의 화학 특성 또한 고려해 야 때문에 낮은 TPM 덜 해로운 졸으로 연결 되지 않을 수 있습니다. VG의 열 저하와 e 액체 구성 요소의 화학 상호 작용 유해한 알 데히드, 포름알데히드와 아 세트 알 데히드, 알려진 인간의 건강15,17에 강력한 위협 등의 배출량을 생산 하는 사실, ,40. 표 3에서 설명 했 듯이, 여기 생산 전자 cig에 어로 졸의 화학 분석이 밝혔다 그것 또한 acrolein, monochlorophenol, catechol 및 benzothiazole를 포함. Catechol는 또한 인 간에 게 (그룹 2B) 연구에 국제 기관 암 (IARC)41,42,43에 가능 하 게 발암 성으로 분류 하는 동안 모든 호흡기 irritants 알려져 있습니다. . 이 e-액체에 통합 하는 맛 내기 에이전트의 화학에 관련 된 효과를 추가 합니다. 예를 들어 cinnamaldehyde 및 diacetyl, 두 호흡 위험, 노동자, 흡입에 대 한 맛과 추출 협회 최우선 조미료 화학 제품의 표시 되었습니다 폐 기능을 손상 하 고 돌이킬 수 없는 폐 손상 (원인 기관지염 혈전, 즉 '팝콘 폐')44. Cinnamaldehyde45,,4647 높은 세포 독성 생체 외에서표시 되었습니다 그리고 e 액체48에서 아주 대중적 이다. 현재 연구에서 cinnamaldehyde의 존재는 계 피 맛된 e-액체 (표 3 , 그림 7)에서 전자-cig 졸에서 확인 되었다. 전반적으로,이 모두, 물리적, 화학적 특성에 대 한 전자-cig 연 무질을 분석할 필요가 보여 줍니다.
위에서 설명 했 듯이, 여기에 설명 된 노출 기술은 매우 다양 한 될 수 있습니다. 그것은 전자-cig 장치 또는 노출 챔버 (코 전용 및 전신) (통해 하드웨어)의 종류의 심지어 운영 기능 (소프트웨어를통해 ), puffing 정권의 수정에 대 한 허용할 수 있습니다. 이 적응 또는 조정 각 연구 프로젝트의 필요에 실험 조건 모든 유연성과 함께 조사를 제공 합니다. 이 기술은 문제 해결 보장 전자 cig 콘덴서, 튜브, 펌프 챔버 사이의 연결 적절 하 게 확보 하 고, 그리고 모든 챔버는 제대로 봉인 하 고 (대 한 자세한 내용은 사용자 설명서를 참조) 포함 되어 있습니다. 지적 하 고이 연구에서 테스트, 다양 한 요인 전자 cig 졸 생산 및 구성22를 좌우할 수 있다. 이러한 요소는 비율 및 e 액체 정립, 선택한 e-cig 장치 특성 뿐 아니라에 어로 졸의 화학 구성 요소에 영향을 줄 및 난방 조건에 영향을 미치는 작업 설정의 관련 된 aerosolize e 액체, 그리고 따라서 구성으로는 어로 졸의 물리적 구성 요소를 사용. 그러나 E 액체는 그 식품 첨가물,, 난방을 다음과 같은 그들의 안전의 고 aerosolization 설립 되지 않았습니다. 가장 중요 한 것은, 사용자가 e-cig 이러한에 어로이 졸을 흡입 하 고 puffing 프로필 전자-액체와 그들의 전자-cig 장치의 동작 설정 (저항 및 전압)의 선택 제어. 이들은 실험 연구에 중요 한 요소는 전자 cig에 어로 졸 배출에 크게 영향을 미칠 수 및 따라서 신중 하 게 제어 하 고 보고.
가장 실험적인 방법으로 현재의 전자 cig 노출 기술 장점과 한계 있다. 동안 다양 한 독성 학적 연구에 적합, 쥐 코 breathers는 고 전신 노출 흡입 노출 경로 뿐 아니라 피부 및 구강 흡수 하실 수 있습니다 또한 알려져 있다. 전체-바디와 코 전용 흡입 노출 되어 사용의 장단점 설명 광범위 하 게 다른49,50. 반면 코 전용 노출 더 밀접 하 게 전송 및 호흡기에 입자의 제어 영감/만료 패턴을 모방, 노출의이 모드는 동물에 더 스트레스 이며 장기 흡입에 적합 하지 않습니다. 연구 동물49의 많은 수를 사용 하 여. 전체-바디와 코 전용 노출 (티 오2 나노 입자, 담배 연기) 동일한 노출 조건 하에서 동일한 toxicant 흡입에 의해 노출 되는 설치류에 비해 연구 그 사이 어떠한 통계적 차이 발견 하는 또한, 폐 입자 증 착 및 폐 응답50,51에 대 한 노출의 두 가지 모드. 전자-cig 연 무질에 만성 노출에 의해 유도 된 효과 크게 문서화 하 고 아래 조사 이기 때문에,이 원고에 설명 된 전자-cig 노출 시스템은이 기술 격차를 브리징 유용 합니다. 또한,이 연구에 사용 된 3 세대 기계 vaping 장치 수평 구성에 지향 이다. 단말기의 방향에 어로 졸 생산;에 영향을 미칠 수 있는 가능성이 있다 그러나, 3 세대 e-cig 장치에 대 한 우리의 지식의 최선을 방향 변수는 테스트 되지 이전. 수평 방향 전자 cig의 초급 사용자를 위한 기본 위치입니다. 이 더 나은 wicking 홍보 하는 데 도움이 하 고 e 액체 유출의 위험을 최소화 합니다. 따라서, 수평 방향 전자 cig 사용자의 인구의 vaping 동작의 대표 이며 다른 연구 그룹21에 의해 사용 되었습니다. 그것은 또한 중요 한 전자 cig 장치에 표시 되는 전원 공급 장치22,52, 실제 전력에서 약간 달라질 수 있습니다 그러므로 그것은 또한 수 있다는 전원 공급 값을 측정 하는 것이 좋습니다. 외부 에너지의 안정 공급에 대 한 유선된 전원 공급 장치를 사용 하 여 또는.
상당한 연구와 전자 cig에 어로 졸에 장기 노출과 관련 된 독성의 생체에 대 한 지식 격차입니다. 이 노출 시스템 aerosolized 전자-cig 액체에 동물의 장기 흡입 노출의 효과 확인 하기 위해 조사를 함으로써이 분야에서 앞으로 단계를 나타냅니다. 다른 기존의 전자 cig 노출 방법 또한 피 정권 및 독물학 끝점19,,2022,53 전자 cig 장치의 설정 운영의 영향 조사에 대 한 능력을가지고 . 이러한 노출 시스템 새로운 대체 담배 제품에 미래 규제에 대 한 과학적 증거를 제공 하는 데 도움이 됩니다. 궁극적으로, 잘 실시 하 고 적합 한 독성에 관한 연구는 정책 입안자, 의료 공급자와 전자 cig 사용자49 백만 미국인 더 알려 도움이 됩니다. 가장 중요 한 것은, 실제 vaping 시나리오를 복제 하지 않습니다 노출 시스템은 피해 야 한다. E 액체는 일반적으로 200 ° C 또는 e-cig 장치에 큰 온도38 에서 열, 따라서, 시나리오 e 액체는 단순히 nebulized, 또는 37 ° C로 예 열 후8, nebulized 간주 되어서는 안됩니다 전자 cig 사용자의 대표로 소비입니다. 현재, 전자 cig 소비자 도달할 수 있습니다 잠재적으로 유해한 전자-cig 졸 구성 수준 분무기의 코일에 변화를 통해 독특한 난방 조건 조정에 대 한 허용 하는 3 세대 e-cig 장치의 디자인 기능을 사용 하 여 저항 그리고 배터리 전압입니다. 따라서, 더 많은 실험 연구 전자 cig에 어로 졸을 건강 효과 관련 된 만성 흡입 노출을 결정 하기 위해 필요 합니다. 이 재현 하 고 표준화 된 전자 cig 노출 시스템25,26을 설정 하 여 시작 합니다. 따라서, 대표적인 vaping 지형 프로필, 자동화 등 다양 한 노출 시나리오에 대 한 수 있는 다양 한 전자-cig 노출 시스템 실험 연구의 행위에 자산 이다.

전자 담배 (전자 cigs)의 사용에 관련 된 안전은 과학계에서 적극적인 논쟁의 문제입니다. 한 손으로, 제조 업체 및 딜러 광고 전자 cigs의 잠재적인 혜택 해 감소 제품으로 현재 흡연 자, 공중 보건 정책 의사 결정자 하면서 일반 담배에 많은 유해 물질의 제거 때문에 장기적인 인간의 건강 노출1,2에 데이터의 부재에 대 한 이해가 있다. E-cigs 1) 니코틴의 배달에 대 한 대체 수단으로 서와 2)로 흡연 중단 장치3적어도 두 가지 목적을 제공합니다. 센터 질병 통제 및 예방 (CDC) 2014 년,에 따르면 9 백만 이상의 성인 미국인 정기적으로 e-cigs를 사용. 2014 년 2013 년부터 고 등 학생 들 전자 cig 사용 300% 이상 증가4. 안전 흡연 대안으로 청소년 뿐만 아니라 성인1,2,4에서 전자 cigs에 대 한 인기, 그러나, 증명 되지 않는 주장 고려 중 전자 cigs의 상승 사용, 주어진 주요 과학적 질문을 해결 해야 전자-cig 사용 인간의 건강에 잠재적인 위험을 포즈 여부 결정 특히 그 호흡 시스템1,2. 비록 전자 cigs 했다 처음 상용화는 미국에서 2007 년에 매우 제한 된 연구 진행 되었습니다 밖으로 전자 cig 연 무질 노출에서 생체 외에서 의 효과 폐 구조, 기능 및 전반적인 건강5,6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11. 그러므로, 생체 외에서 vivo에서 및 역학 데이터 공공 정책 및 전자 cigs의 소비와 관련 된 규정을 확립 하는 데 도움이 필수적입니다. 그러나,이 신흥 분야에서 안정적이 고 재현 가능한 과학적 증거의 생산 우선 필요한 표준화 된 전자-cig 피 정권의 설립과는 실험실 설정 재현 노출 환경 생성 인간의 소비의 반사.
3 세대 전자-cig 장치, 시장에서 사용할 수 있는 리튬 배터리 플러스 하나 이상 난방 코일 (분무기)으로 구성 됩니다. 전자-cig 장치의 전원 컨트롤러는 다양 한 전압에서 동작할 수 있다. 이러한 e-cig 장치 또한 저수지, 전자 cig 액체 (e-액체) 도입에 있다. E 액체, 일컬어 e-주스, 물, 식물성 글 리세 린 (VG), 자주 프로필 렌 글리콜 (PG), 니코틴, 풍미, 및 캐리어 용 매 (humectants) 주로 구성 됩니다. 이후, 미국 식품 의약품 안전 청 (FDA)에 따르면, 전자 액체 "안전으로 일반적으로 간주 된다"의 혼합물의 구성 됩니다 (그 라) 식품 첨가물 화학 물질과, humectants 플러스 니코틴 맛 내기, 그들은 고려 될 수 있다 음식에서 안전. 그러나, 이러한 액체 정립 전자 cig 장치를 통해 vaped 때, 그들은 분무기, e 액체의 물리 화학 속성을 변경 하 고에 어로 졸 또는 carbonyls, 좀 더 구체적으로 알 데히드를 포함 하는 증기에 의해가 열 되 12,13화합물. 이 알데하이드는 열 저하 또한 수 산 기 급진 파14,15,,1617의 형성을 얻을 glycols의 산화에 의해 형성 된다. 전자-cig 졸에서 나타나는 그 알데하이드 vaped13, 특정 조건 포름알데히드, 아 세트 알 데히드, acetol, acrolein, glycidol, 및 diacetyl를 포함, 모두는 인간의 건강에 강력한 부정적인 영향을가지고 알려져 있습니다 포 름 알 데히드 되 고 입증 된 인간 발암 물질15,,1617 또한, 전자-cig 졸도 구성 되어 벌금 (250-950 nm)18,19 및 ultrafine 염증 및 산화 스트레스 메커니즘 를 통해 폐 독성을 일으키는 것으로 알려져 있다 (44-97 nm)20 입자 17. e 액체, 즉의 구성에 따라., 개별 부품의 비율 배합, vape 사용 온도 영향 전자 cig 장치에 적용 된 전압에 현재 e 액체, 총 미 립 자 물질 (TPM) 농도에 어로 졸의 다, 하 고 입자의 다른 수준 특정 vaping 조건19,21 에서 생산 될 표시 되었습니다 알데하이드의 농도 있는 결과 . 이 어로이 졸 전자 cig 사용자에 게 그들의 전자-cig 장치의 전압 제어에 의해 흡입는. 전압의 선택 니코틴 전달 속도에 어로 졸 생산 및 레코딩 센 세이 션12의 개인 환경 설정을 기반으로 합니다. 따라서, 더 나은 적절 한 규정 전자 cig 및 e 액체 제조 및 소비 정책에 대 한 과학적 증거를 제공 하기 위해 이러한에 어로이 졸의 특성을 이해 하는 것이 필수적 이다.
과학 연구의 맥락에서 1에 관련 된 해결 될 필요가 있는 몇 가지 문제는) 다양 한 전자-cig 장치 구성 및 동작 옵션 어떤 전자 cig에서 사용자가 선택할 수 있다; 2) 표준화 된 대표적인 인간 vaping 지형 프로필 실험 설정을22에서 사용할 수의 부족. 이 전자 cig 연구 프로토콜, 전자 cig에 어로 졸 생성 및 특성화 기법22맨먼저 조화 긴급 한 필요를 강조 한다. 현재 연구는 현실적이 고 실제 노출 시나리오의 대표적인 것으로 간주 하는 특정 실험적인 매개 변수 자세한 단계별 전자 cig에 어로 졸 생성 기법을 설명 하 여이 문제에 초점을 맞추고. 이 연구 또한 목표로 전자 cig에 어로 졸의 TPM 농도에 전압의 영향을 평가 마우스 전신 흡입으로 구성 된 상업 컴퓨터 제어 노출 시스템에 통합 하는 3 세대 vaping 장치를 사용 하 여 생성 연구입니다. 생성 및 전자 cig 연 무질의 특성을 포함 하 여이 실험 프로토콜의 설명 설정에 대 한 후속 실험실에서 표준된 e-cig 피 정권 담당자의 설립에 기여할 수 있는 독물학 연구입니다.

<table><tbody><tr><td>&lt;em&gt;inExpose&lt;/em&gt; complete solution - for electronic cigarette aerosol delivery to a 5L whole-body chamber, including eVic-VTC Mini (e-cig device, Joyetech)</td><td>SCIREQ Scientific Respiratory Equipment Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;em&gt;flexiWare software&amp;nbsp;&lt;/em&gt;</td><td>SCIREQ Scientific Respiratory Equipment Inc.</td><td>FW8</td><td></td></tr><tr><td>Computer</td><td>Dell</td><td>Core 2 Duo</td><td></td></tr><tr><td>Tygon&amp;nbsp;</td><td>Tygon</td><td>R-3603&amp;nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>MicroDust Pro</td><td>Cassella</td><td>176000A</td><td></td></tr><tr><td>Personal sampling pump</td><td>Sensidyne</td><td>Gilian BDX II</td><td></td></tr><tr><td>Glass fiber filter</td><td>Millipore</td><td>AP4002500</td><td></td></tr><tr><td>Sampling cassette</td><td>Made in house</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Flow meter</td><td>TSI Inc.</td><td>4100 series</td><td></td></tr><tr><td>Electronic cigarette liquid (e-juice)</td><td>Local vape shop</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Scanning mobility particle sizer</td><td>TSI Inc.</td><td>3080</td><td></td></tr><tr><td>Microbalance&amp;nbsp;</td><td>Sartorius&amp;nbsp;</td><td>MC5 Micro Balance&amp;nbsp;</td><td></td></tr></tbody></table>

generation of electronic cigarette aerosol by a third-generation machine-vaping device: application to toxicological studies

전자 담배 (전자-cig) 장치 humectants, 니코틴, 및 조미료 화학 제품을 주로 이루어진 액체 (e-액체)에서 흡입 가능에 어로 졸을 생산 하기 위해 열을 사용 합니다. 에 어로 졸 생산 포함 벌금과 ultrafine 입자, 그리고 잠재적으로 니코틴과 알데하이드, 인간의 건강에 유해한 수 있는. 사용자가 E-cig 이러한에 어로이 졸을 흡입 하 고, 전자 cig 장치의 제 3 세대와 e-액체, 및 puffing 프로필의 선택에 뿐만 아니라 (저항 및 전압) 디자인 기능을 제어. 이들은 크게는 흡입된에 어로 졸의 독성에 영향을 미칠 수 있는 중요 한 요소입니다. 그러나 전자-cig 연구,, 도전적이 고 주로 전자 cig 모델 및 브랜드, e 액체 풍미 및 시장에서 사용할 수 있는 용의 수많은 다양성을 표준화 된 평가의 부재로 인해 복잡 한입니다. 이러한 고려 사항은 전자 cig 연구 프로토콜, 전자 cig에 어로 졸 생성 및 특성화 기술 시작 조화 긴급 한 필요를 강조 표시 합니다. 현재 연구는 현실적이 고 실제 노출 시나리오의 대표적인 것으로 생각 하는 특정 실험적인 매개 변수 자세한 단계별 전자 cig 졸 생성 기법을 설명 하 여이 문제에 초점을 맞추고. 방법론은 4 개의 섹션으로 분할 된다: 준비, 노출, 사후 노출 분석, 플러스 청소 및 장치의 유지 보수. 다양 한 전압 및 e 액체의 두 종류를 사용 하 여 대표 결과 질량 농도, 입자 크기 분포, 화학 성분 및 쥐에 있는 cotinine 수준 표시 됩니다. 이러한 데이터 자동된 대표 vaping 지형 프로 파일을 포함 하 여 컴퓨터 제어 노출 시나리오의 광범위 한 범위에 대 한 수 사용, 독성에 관한 연구에 대 한 값을 제외 전자 cig 노출 시스템의 다양성을 보여 줍니다.

표 1 전자 cig에 어로 졸 생성 다음 5 L 전체 바디 내부 노출 환경 특성을 보여준다. 이 데이터는만는 캐리어 용 e 액체, 즉2 h 노출 세션의 결과입니다., 맛 내기 또는 니코틴의 부재에서 PG와 VG의 50/50 비율. 에 어로 졸 0.5 Ω 저항 3 세대 배터리 구동 전자 cig 장치에 의해 제작 되었다. 7 전자 cig 전압의 총 70 mL 퍼프 볼륨 3-s 퍼프 기간과 1 분 간격의 지형 프로 파일 테스트 했다. 예상 대로 증가 전자 cig 전압 사용, gravimetrically 계산 된 질량 (mg)으로 보고 첩 당 노출 챔버에 어로 졸의 높은 TPM 농도 이끌어 낸다. 그러나, TPM 농도 변화 공부 전압 범위는 다소 자형 패턴을 따릅니다. 전압 및 TPM 농도 사이의 관계 3.2 V, 1.8에서 처음 선형 이며 3.2 4.8 V 사이 지 수 점프 이후 대 지와 함께 표시 됩니다.
그림 5 는 전신 노출 챔버 내부 전자 cig 졸의 물리적 특성의 결과 보여 줍니다. 입자 수 농도 분포 검색 운동 성 입자 sizer를 사용 하 여 다양 한 실험 조건 하에서 측정 되었다. 질량과 숫자 농도, 입자 크기 분포, 대부분 벌금과 ultrafine 입자의 구성의 넓은 범위는 다양 한 미리 정의 된 또는 사용자 정의 자동된 puffing 프로필을 통해 를 수정 또는 조정 될 수 있다를 사용 하 여 달성 될 수 있다 전자 cig 장치 디자인 옵션 뿐만 아니라 소프트웨어 (그림 6), (즉., 분무기 코일 저항 또는 배터리 전압). 이러한 결과 실험 설정 가능한 인간의 전자 cig 지형 프로 파일의 넓은 범위에서에서 시뮬레이션 하는 데 사용 하는 노출 시스템의 다양성을 강조 표시 합니다.
예를 들어, 실험적인 전자-cig 노출 환경 전자 cig 소비자의 개인 환경 설정에 관한 최신 정보에 따라 창조 되 고 연속적으로 이었다 특징 이다 (표 2). 여기, 전자 cig 장치 0.5 Ω의 코일 분무기를 장착 했다 고 3.2 V에서 운영. 사용 하는 지형 프로필 테스트 e 액체 캐리어 용 매를 포함 하는 동안 55 mL 퍼프 볼륨, 3-s 퍼프 기간 및 30 s 간격으로 이루어져 (즉,., PG와 50: 50 비율로 VG) 혼자, 그리고 함께 36 mg/mL 니코틴과 계 피 맛 (표 2)입니다. 2 h 노출 기간 동안이 노출 프로필 퍼프의 많은 수 그리고 이전 고용된 70 mL, 분 프로필 당 1 퍼프에 비해 샘플링을 더 높은 총 볼륨에 대 한 허용 (13200 mL 8400 mL 대 각각). 따라서, 퍼프 당 더 작은 평균 입자 질량 같은 전압 및 유사한 전력 (표 1, 2)에 대 한이 지형 프로 파일에서 얻을 수 있습니다. 결과 니코틴과 e-액체에 계 피 맛의 존재 첩 당 미 립 자 질량에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다 나타내는 것 같다. 그러나, 두 실험 조건 간의 차이 통계적 의미의 수준을 도달 하지 않았다.
후자의 지형 프로 파일 (55 mL 퍼프 볼륨, 3-s 퍼프 기간 및 30의 간격)로 생성 된 전자-cig에 어로 졸의 화학 분석 결과 표 3 과 그림 7에 표시 됩니다. 전자-cig 졸 미만 3.2 V e 액체를 가진 생성의 82 퍼프의 총 PG, VG, 36 mg/mL 니코틴의 50: 50 비율의 고 계 피 맛 e cig의 화학 특성에 대 한 이후 사용 된 실리 카 기반 필터에 샘플링 된 GC/MS 기술에 의해 방출입니다. 이 샘플은 콘덴서 후 바로 수집 되었다. 분석, 니코틴 및 예상 했다 cinnamaldehyde, acrolein, catechol, benzothiazole 등 다른 화합물 전자 cig 졸에 발견 했다 밝혔다. 이러한 화학 물질이 호흡기 irritants 하며 일단 e 액체는가 열 및 aerosolized 졸 구성의 복잡도 표시 됩니다.
전자-cig 졸 physico-화학 특성, 뿐만 아니라 고용 전자 cig 생성기 및 노출 시스템은 또한 동물 노출에 적합. 그림 8, 혈 청 cotinine의 농도에서 볼 수 있듯이, 니코틴의 주요 대사 산물 하거나 포함 하는 니코틴에서 전자 cig에 어로 졸에 노출 확인에 사용할 수 있습니다 전자-액체 쥐에서. 현재 예제에서는 쥐 전자 cig에 어로 졸에 노출 표시 그들의 혈 청 cotinine 농도 크게 증가.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58095/58095fig1.jpg"> 그림 1입니다. 전자-cig 생성기 deconstructed 보기. 이미지 전자 cig 발전기 (전자 cig 단위, 탱크 기본, 분무기, 탱크, 탱크 슬리브, 튜브 어댑터)를 구성 하는 다양 한 요소를 보여 줍니다.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58095/58095fig2.jpg"> 그림 2입니다. 전자-cig 발전기 분무기. 전자-cig 액체 분무기에 넣어 어디의 이미지.
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58095/58095fig3.jpg"> 그림 3입니다. 전자-cig 전체 보기. 이미지 확장자, 콘덴서를 포함 하 여 조립된 전자-cig 생성기를 보여줍니다.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58095/58095fig4.jpg"> 그림 4입니다. 전자-cig 생성기 소프트웨어 운영. 이미지는 소프트웨어에 vaping 프로필 선택을 보여줍니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58095/58095fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58095/58095fig5.jpg"> 그림 5입니다. 전자-cig 졸 5 L 챔버에 3 세대 e-cig 생성기에서 생성의 대표적인 물리적 특성을 보여준다 (A) 생성 될 수 있는 노출 조건에 전자 cig 장치 전원 (6-40 W) 및 (B)는 전자 cig에 어로 졸의 영향 정밀한 및 ultrafine 입자의 구성. 입자 수 농도 및 크기 분포 측정 스캐닝 이동성 입자 sizer를 사용 하 여. 노출 매개 변수: 분무기의 저항이 0.5 Ω 및 전압 4.8 V, 1.8에서 다양 한 중 3 s 퍼프 기간 70 mL 퍼프 볼륨의 지형 프로필 vaping 마다 60 s 또는 3 s 퍼프 기간, 55 mL 퍼프 볼륨 매일 30 s; PG와 VG의 50: 50 비율로 구성 e 액체를 사용 하 여. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58095/58095fig5large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58095/58095fig6.jpg"> 그림 6입니다. 자동 피 프로필을 만들 수 있습니다, 조정 또는 소프트웨어를 통해 수정. 이미지 키 vaping 지형 요소, 볼륨 퍼프, 퍼프, 퍼프 간격, 기간과 퍼프 프로 파일을 포함 하 여 입력 하는 데 사용 되는 프로 파일 만들기 마법사의 1 단계를 보여 줍니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58095/58095fig6large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58095/58095fig7.jpg"> 그림 7입니다. GC/MS의 스펙트럼 전자 cig에 어로 졸에 대 한 결과. 전자 cig 졸 3.2 V vaping 55 mL 퍼프 볼륨, 3 s 퍼프 기간 및 PG와 VG의 50: 50 비율의 구성 하는 e 액체를 가진 30 s 간격의 지형 프로 파일 아래에서 설정 하는 0.5 Ω 코일 분무기 전자 cig 장치를 사용 하 여 제작 되었다 표 3에 설명 된 대로 36 mg/mL 니코틴과 계 피 맛. 전자-cig에 어로 졸의 82 퍼프의 샘플 이후 가스 크로마토그래피-질량 분석 (GC/MS) 기법에 의해 화학 분석을 위해 사용 되었다 하는 실리 카 기반 필터에 콘덴서 후 바로 수집 되었다. (A) 전체 스펙트럼; (B) 줌 인치 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58095/58095fig7large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58095/58095fig8.jpg"> 그림 8입니다. 동물 연구에 대 한 전자-cig 노출 시스템의 회로도. 전체-바디 전자-cig에 어로 졸 흡입 시스템 (A) 동물 노출에 적합, cotinine와 전자 cig 수준 노출 남성 BALB/C 마우스 (B)는 주류 담배 연기 노출의 수준에 비교 하는. 그룹 cotinine 수준 0.3-1.2 ng/mL에 어. N = 그룹, *p < 0.05 당 6. 마우스/쥐 cotinine ELISA 노출 매개 변수: 분무기의 1.5 Ω에서 저항 및 배터리 전압 설정 및 4.2 V, 각각; 3 s 퍼프 기간의 지형 프로필 및 55 mL vaping 퍼프 볼륨 매일 30 s; 니코틴, 계 피 맛과 50/50 세/VG 비율의 36 mg/mL e 액체를 사용 하 여 구성 되어 있습니다. 마우스 0.12 ±의 TPM 농도에 드러낸 0.09 mg/2 h/한 일, 컨트롤은 필터링 된 공기에 노출 되는 동안에 대 한 전자-cig 졸의 퍼프. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58095/58095fig8large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td rowspan="2">전자-cig 전압 (V)</td>
			<td rowspan="2">전자-cig 전력 (W)</td>
			<td rowspan="2">퍼프 (mg) 당 질량</td>
			<td>상공 회의소</td>
			<td rowspan="2">챔버 온도 (oC)</td>
		</tr>
<tr>
<td>상대 습도 (%)</td>
		</tr>
<tr>
<td>1.8</td>
			<td>6.3 ± 0.3</td>
			<td>0.005 ± 0.004</td>
			<td>46.0 ± 3.3</td>
			<td>23.7 ± 0.6</td>
		</tr>
<tr>
<td>2.3</td>
			<td>8.8 ± 0.1</td>
			<td>0.009 ± 0.005</td>
			<td>27.8 ± 9.1</td>
			<td>24.0 ± 0.6</td>
		</tr>
<tr>
<td>2.55</td>
			<td>10.6 ± 0.2</td>
			<td>0.021 ± 0.008</td>
			<td>53.2 ± 1.2</td>
			<td>23.2 ± 0.2</td>
		</tr>
<tr>
<td>2.8</td>
			<td>12.4 ± 0.3</td>
			<td>0.061 ± 0.073</td>
			<td>51.3 ± 1.1</td>
			<td>24.2 ± 0.6</td>
		</tr>
<tr>
<td>3.2</td>
			<td>15.8 ± 0.6</td>
			<td>0.065 ± 0.013</td>
			<td>56.6 ± 2.3</td>
			<td>23.1 ± 0.2</td>
		</tr>
<tr>
<td>3.7</td>
			<td>23.3 ± 0.6</td>
			<td>0.741 ± 0.417</td>
			<td>51.2 ± 5.5</td>
			<td>23.6 ± 0.5</td>
		</tr>
<tr>
<td>4.8</td>
			<td>40.4 ± 1.3</td>
			<td>0.823 ± 0.198</td>
			<td>25.4 ± 7.7</td>
			<td>23.7 ± 0.5</td>
		</tr>
</tbody></table>표 1입니다. 전자-cig 장치 매개 변수 테스트 및 노출 조건 0.5 Ω 코일 분무기와 5 L 노출 챔버에. 2 시간 노출에 대 한 지형 프로필: 70 mL 퍼프 볼륨, 3 s 퍼프 기간 및 기준을 사용 하 여만 캐리어 용 e 액체, 즉1 분 간격., 50/50 비율 PG, VG. 모든 전압 3 중에서 테스트 되었습니다 (n = 3). 데이터는 평균 ± 표준 편차 (SD)으로 표시 됩니다.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td rowspan="2">전자-cig 전압 (V)</td>
			<td rowspan="2">전자-cig 전력 (W)</td>
			<td rowspan="2">E 액체 니코틴 (mg/mL)</td>
			<td rowspan="2">E 액체 풍미</td>
			<td rowspan="2">퍼프 (mg) 당 질량</td>
			<td>상공 회의소</td>
			<td rowspan="2">챔버 온도 (oC)</td>
		</tr>
<tr>
<td>상대 습도 (%)</td>
		</tr>
<tr>
<td>3.2</td>
			<td>16.6 ± 0.2</td>
			<td>0</td>
			<td>없음</td>
			<td>0.273 ± 0.184</td>
			<td>47.4 ± 3.9</td>
			<td>23.6 ± 0.2</td>
		</tr>
<tr>
<td>3.2</td>
			<td>15.9 ± 1.3</td>
			<td>36</td>
			<td>계 피</td>
			<td>0.102 ± 0.078</td>
			<td>59.6 ± 3.1</td>
			<td>22.7 ± 0.2</td>
		</tr>
</tbody></table>표 2입니다. 전자-cig 장치 매개 변수 테스트 및 노출 조건 0.5 Ω 코일 분무기와 5 L 노출 챔버에. 2 시간 노출에 대 한 지형 프로필: 55 mL 퍼프 볼륨, 3 s 퍼프 기간 및 기준을 사용 하 여 1)만 캐리어 용 e 액체, 즉30 s 간격., 50/50 비율 PG, VG, 및 2) e-액체 기지 + 니코틴 (36 mg/mL)와 계 피 조미료. 3 중에서 2 개의 전자 액체 테스트 (n = 3). 데이터는 ± sd. 의미 표현
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>전자-cig 졸 화합물의 목록</td>
		</tr>
<tr>
<td>2 propenal (acrolein)</td>
		</tr>
<tr>
<td>7-Pentatriacontene</td>
		</tr>
<tr>
<td>10-Octadecenal</td>
		</tr>
<tr>
<td>Benzothiazole</td>
		</tr>
<tr>
<td>Catechol</td>
		</tr>
<tr>
<td>Cinnamaldehyde</td>
		</tr>
<tr>
<td>Ethoxy 초 산</td>
		</tr>
<tr>
<td>니코틴</td>
		</tr>
<tr>
<td>Vanillin</td>
		</tr>
</tbody></table>테이블 3입니다. 전자-cig 졸 화합물의 비 완전 한 목록을 발견. 전자-cig 졸 0.5 Ω 코일 분무기 전자 액체 PG와 VG의 50: 50 비율의 구성 3.2 V vaping 55 mL 퍼프 볼륨, 3 s 퍼프 기간 및 30 s 간격의 지형 프로필 아래에 설정 된 e-cig 장치를 사용 하 여 만들어진 36 mg/mL 니코틴과 계 피 맛. 전자-cig에 어로 졸의 82 퍼프의 샘플 이후 가스 크로마토그래피-질량 분석 (GC/MS) 기법에 의해 화학 분석을 위해 사용 되었다 하는 실리 카 기반 필터에 콘덴서 후 바로 수집 되었다.

Watch this Scientific Journal Video about Generation of Electronic Cigarette Aerosol by a Third-Generation Machine-Vaping Device: Application to Toxicological Studies at JoVE.com

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

전자 담배 (전자-cig) 사용자는 전 세계적으로 증가 하 고 있다. 그러나 작은,, 전자 cig 흡입된에 어로 졸에 의해 유도 된 건강 효과 대 한 알려져 있다. 이 문서는 전자 cig에 어로 졸 생성 기법 동물 노출 및 후속 독물학 연구를 위한 적합 한 설명. 이러한 프로토콜 실험적으로 재현 하 고 표준화 된 전자 cig 노출 시스템을 설정 해야 합니다.

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 ...

generation-electronic-cigarette-aerosol-third-generation-machine

Research

JoVE Journal

Chemistry

25.2K 조회수.  Louisiana State University. 전자 담배 (전자-cig) 사용자는 전 세계적으로 증가 하 고 있다. 그러나 작은,, 전자 cig 흡입된에 어로 졸에 의해 유도 된 건강 효과 대 한 알려져 있다. 이 문서는 전자 cig에 어로 졸 생성 기법 동물 노출 및 후속 독물학 연구를 위한 적합 한 설명. 이러한 프로토콜 실험적으로 재현 하 고 표준화 된 전자 cig 노출 시스템을 설정 해야 합니다.

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

Transport of Surface-modified Carbon Nanotubes through a Soil Column

Carbon nanotubes (CNTs) are widely manufactured nanoparticles, which are being utilized in a number of consumer products, such as sporting goods, electronics and biomedical applications. Due to their accelerating production and use, CNTs constitute a potential environmental risk if they are released to soil and groundwater systems. It is therefore essential to improve the current understanding of environmental fate and transport of CNTs. The transport and retention of CNTs in both natural and artificial media have been reported in literature, but the findings widely vary and are thus not conclusive. There are a number of physical and chemical parameters responsible for variation in retention and transport. In this study, a complete procedure of selected multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) is presented starting from their surface modification to a complete set of laboratory column experiments at critical physical and chemical scenarios. Results indicate that the stability of the commercially available MWCNTs are critical with their attached surface functional group which can also influence the transport and retention of MWCNT through the surrounding medium.

Surface properties of a nanoparticle are important for their interaction with the surrounding medium. Therefore the surface modification of carbon nanotubes can be critical for their transport and retention through porous media. Here, lab scale column experiments are used to understand the possible transport and retention of these nanoparticles.

토양 칼럼을 통해 표면 개질 된 카본 나노 튜브의 운송

Carbon nanotubes (CNTs) are widely manufactured nanoparticles, which are being utilized in a number of consumer products, such as sporting goods, ...

연구

화학

Assessment of Boron Doped Diamond Electrode Quality and Application to In Situ Modification of Local pH by Water Electrolysis

Boron doped diamond (BDD) electrodes have shown considerable promise as an electrode material where many of their reported properties such as extended solvent window, low background currents, corrosion resistance, etc., arise from the catalytically inert nature of the surface. However, if during the growth process, non-diamond-carbon (NDC) becomes incorporated into the electrode matrix, the electrochemical properties will change as the surface becomes more catalytically active. As such it is important that the electrochemist is aware of the quality and resulting key electrochemical properties of the BDD electrode prior to use. This paper describes a series of characterization steps, including Raman microscopy, capacitance, solvent window and redox electrochemistry, to ascertain whether the BDD electrode contains negligible NDC i.e. negligible sp2 carbon. One application is highlighted which takes advantage of the catalytically inert and corrosion resistant nature of an NDC-free surface i.e. stable and quantifiable local proton and hydroxide production due to water electrolysis at a BDD electrode. An approach to measuring the local pH change induced by water electrolysis using iridium oxide coated BDD electrodes is also described in detail.

Assessment of Boron Doped Diamond Electrode Quality and Application to In Situ Modification of Local pH by Water Electrolysis

A protocol is described for the characterization of the key electrochemical parameters of a boron doped diamond (BDD) electrode and subsequent application for in situ pH generation experiments.

붕소 도핑 다이아몬드 전극 품질 및 응용 프로그램에 대한 평가<em&gt; 현장에서</em&gt; 물 전기 분해에 의해 지역의 pH 수정

Boron doped diamond (BDD) electrodes have shown considerable promise as an electrode material where many of their reported properties such as extended ...

Influence of Hybrid Perovskite Fabrication Methods on Film Formation, Electronic Structure, and Solar Cell Performance

Hybrid organic/inorganic halide perovskites have lately been a topic of great interest in the field of solar cell applications, with the potential to achieve device efficiencies exceeding other thin film device technologies. Yet, large variations in device efficiency and basic physical properties are reported. This is due to unintentional variations during film processing, which have not been sufficiently investigated so far. We therefore conducted an extensive study of the morphology and electronic structure of a large number of CH3NH3PbI3 perovskite where we show how the preparation method as well as the mixing ratio of educts methylammonium iodide and lead(II) iodide impact properties like film formation, crystal structure, density of states, energy levels, and ultimately the solar cell performance.

We present an extensive study on the effects of different fabrication methods for organic/inorganic perovskite thin films by comparing crystal structures, density of states, energy levels, and ultimately the solar cell performance.

필름 형성에 하이브리드 페 로브 스카이 트 제조 방법, 전자 구조 및 태양 전지 성능의 영향

Hybrid organic/inorganic halide perovskites have lately been a topic of great interest in the field of solar cell applications, with the potential to ...

Aerosol-assisted Chemical Vapor Deposition of Metal Oxide Structures: Zinc Oxide Rods

Whilst columnar zinc oxide (ZnO) structures in the form of rods or wires have been synthesized previously by different liquid- or vapor-phase routes, their high cost production and/or incompatibility with microfabrication technologies, due to the use of pre-deposited catalyst-seeds and/or high processing temperatures exceeding 900 &#176;C, represent a drawback for a widespread use of these methods. Here, however, we report the synthesis of ZnO rods via a non-catalyzed vapor-solid mechanism enabled by using an aerosol-assisted chemical vapor deposition (CVD) method at 400 &#176;C with zinc chloride (ZnCl2) as the precursor and ethanol as the carrier solvent. This method provides both single-step formation of ZnO rods and the possibility of their direct integration with various substrate types, including silicon, silicon-based micromachined platforms, quartz, or high heat resistant polymers. This potentially facilitates the use of this method at a large-scale, due to its compatibility with state-of-the-art microfabrication processes for device manufacture. This report also describes the properties of these structures (e.g., morphology, crystalline phase, optical band gap, chemical composition, electrical resistance) and validates its gas sensing functionality towards carbon monoxide.

Columnar zinc oxide structures in the form of rods are synthesized via aerosol-assisted chemical vapor deposition without the use of pre-deposited catalyst-seed particles. This method is scalable and compatible with various substrates based on either silicon, quartz or polymers.

에 어로 졸 기반 구조 금속 산화물의 화학 증기 증 착: 산화 아연 막대

Whilst columnar zinc oxide (ZnO) structures in the form of rods or wires have been synthesized previously by different liquid- or vapor-phase routes, ...

Measurements of Long-range Electronic Correlations During Femtosecond Diffraction Experiments Performed on Nanocrystals of Buckminsterfullerene

The precise details of the interaction of intense X-ray pulses with matter are a topic of intense interest to researchers attempting to interpret the results of femtosecond X-ray free electron laser (XFEL) experiments. An increasing number of experimental observations have shown that although nuclear motion can be negligible, given a short enough incident pulse duration, electronic motion cannot be ignored. The current and widely accepted models assume that although electrons undergo dynamics driven by interaction with the pulse, their motion could largely be considered &#39;random&#39;. This would then allow the supposedly incoherent contribution from the electronic motion to be treated as a continuous background signal and thus ignored. The original aim of our experiment was to precisely measure the change in intensity of individual Bragg peaks, due to X-ray induced electronic damage in a model system, crystalline C60. Contrary to this expectation, we observed that at the highest X-ray intensities, the electron dynamics in C60 were in fact highly correlated, and over sufficiently long distances that the positions of the Bragg reflections are significantly altered. This paper describes in detail the methods and protocols used for these experiments, which were conducted both at the Linac Coherent Light Source (LCLS) and the Australian Synchrotron (AS) as well as the crystallographic approaches used to analyse the data.

We describe an experiment designed to probe the electronic damage induced in nanocrystals of Buckminsterfullerene (C60) by intense, femtosecond pulses of X-rays. The experiment found that, surprisingly, rather than being stochastic, the X-ray induced electron dynamics in C60 are highly correlated, extending over hundreds of unit cells within the crystals1.

펨 회절 실험 Buckminsterfullerene의 나노에 수행 하는 동안 장거리 전자 상관 관계의 측정

The precise details of the interaction of intense X-ray pulses with matter are a topic of intense interest to researchers attempting to interpret the ...

Preparation and Application of a New Bacterial Biosensor for the Presumptive Detection of Gunshot Residue

MicRoboCop is a biosensor that has been designed for a unique application in forensic chemistry. MicRoboCop is a system made up of three devices that, when used together, can indicate the presence of gunshot residue (GSR) by producing a fluorescence signal in the presence of three key analytes (antimony, lead, and organic components of GSR). The protocol describes the synthesis of the biosensors using Escherichia coli (E. coli), and the analytical chemistry methods used to evaluate the selectivity and sensitivity of the sensors. The functioning of the system is demonstrated by using GSR collected from the inside of a spent cartridge casing. Once prepared, the biosensors can be stored until needed and can be used as a test for these key analytes. A positive response from all three analytes provides a presumptive positive test for GSR, while each individual device has applications for detecting the analytes in other samples (e.g., a detector for lead contamination in drinking water). The main limitation of the system is the time required for a positive signal; future work may involve studying different organisms to optimize the response time.

A protocol is presented using synthetic biology techniques to synthesize a set of bacterial biosensors for the analysis of gunshot residue, and to test the functioning of the devices for their intended use using fluorescence spectroscopy.

총 탄 잔류물의 추정 검출을 위한 새로운 세균 바이오 센서의 제조 및 적용

MicRoboCop is a biosensor that has been designed for a unique application in forensic chemistry. MicRoboCop is a system made up of three devices that, ...

Use of Capillary Aerosol Generator in Continuous Production of Controlled Aerosol for Non-Clinical Studies

The capillary aerosol generator (CAG) is operated with the principal of thermal liquid evaporation through heating of e-liquid in the initial phase, followed by nucleation and condensation regulated through a mixture of airflow to generate aerosols, such as in an electronic cigarette (EC). The CAG is particularly useful in generating aerosols of large volumes in a continuous manner, for instances such as in vivo inhalation toxicology studies, where usage of ECs is not feasible. The thermal effects of generating aerosol from the CAG are similar in terms of temperature applied in an EC, thus allowing investigators to assess the vapors of e-liquids at scale and reproducibility. As the operation of the CAG allows users to control critical parameters such as the flow rate of e-liquid, heating temperatures and dilution air flows, it allows investigators to test various e-liquid formulations in a well-controlled device. Properties, such as aerosol particle size, are demonstrated to be regulated with the air flow rate with respect to the e-liquid flow and e-liquid composition. The CAG, however, is limited in assessing common EC-related issues, such as overheating of its elements. We seek to demonstrate that the CAG can generate aerosol that is reproducible and continuous, by assessing the chemical and physical aerosol characteristics with a chosen e-liquid formulation. The protocol describes the operating parameters of liquid flow rate, dilution air-flow rates and operating procedures needing to optimize the aerosol concentration and particle size required for an in vivo toxicology study. Presenting the representative results from the protocol and discussing the challenges and applications of working with a CAG, we demonstrate that CAG can be used in a reproducible fashion. The technology and protocol, that has been developed from prior work, serve as a foundation for future innovations for laboratory-controlled aerosol generation investigations.

The protocol describes the settings and use of a capillary aerosol generator for continuous production of controlled aerosol from a multispecies liquid solution, suitable for steady large-volume aerosol delivery (e.g., in vivo inhalation studies).

비임상 연구를 위한 제어된 에어로졸의 지속적인 생산에 있는 모세관 에어로졸 발전기의 사용

The capillary aerosol generator (CAG) is operated with the principal of thermal liquid evaporation through heating of e-liquid in the initial phase, ...

공학

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 ...

생체공학

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

Electronic cigarettes (E-cigarettes) are being widely used, and growing in popularity. It is estimated that more than 9 million adults use them regularly. The potential adverse health effects of electronic cigarette vapor (E-vapor) exposure are poorly defined. While several animal models of E-vapor exposure have been developed, few models expose rodents to clinically relevant quantities of nicotine and make direct comparisons to cigarette smoke within the same exposure system. Here, we present a method for constructing and operating an E-vapor chamber and cigarette smoke chamber. The chambers are constructed by outfitting anesthesia chambers with a computer controlled pumping system that delivers consistent amounts of E-vapor or cigarette smoke to rodents. Nicotine exposure is measured indirectly by quantifying pre and post-exposure serum cotinine levels. This exposure system can be modified to accommodate various types of E-cigarettes&#160;and tobacco cigarettes, and can be used to compare the effects of E-vapor&#160;and cigarette smoke in vivo.

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

This protocol describes a method for exposing rodents to electronic cigarette vapor (E-vapor) and cigarette smoke. Exposure chambers are constructed by modifying anesthesia chambers with an automated pumping system that delivers E-vapor or cigarette smoke to rodents. This system can easily be modified to accommodate many experimental endpoints.

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. ...

의학

Assessment of the Acute Inhalation Toxicity of Airborne Particles by Exposing Cultivated Human Lung Cells at the Air-Liquid Interface

Here, we present a specially designed modular in vitro exposure system that enables the homogenous exposure of cultivated human lung cells at the ALI to gases, particles or complex atmospheres (e.g., cigarette smoke), thus providing realistic physiological exposure of the apical surface of the human alveolar region to air. In contrast to sequential exposure models with linear aerosol guidance, the modular design of the radial flow system meets all requirements for the continuous generation and transport of the test atmosphere to the cells, a homogenous distribution and deposition of the particles and the continuous removal of the atmosphere. This exposure method is primarily designed for the exposure of cells to airborne particles, but can be adapted to the exposure of liquid aerosols and highly toxic and aggressive gases depending on the aerosol generation method and the material of the exposure modules.
Within the framework of a recently completed validation study, this exposure system was proven as a transferable, reproducible and predictive screening method for the qualitative assessment of the acute pulmonary cytotoxicity of airborne particles, thereby potentially reducing or replacing animal experiments that would normally provide this toxicological assessment.

We present a robust, transferable and predictive in vitro exposure system for the screening and monitoring of airborne particles concerning their acute pulmonary cytotoxicity by exposing cultivated human lung cells at the air-liquid interface (ALI).

공기-액체 인터페이스에서 재배된 인간 폐 세포를 노출하여 공기 중 입자의 급성 흡입 독성 평가

Here, we present a specially designed modular in vitro exposure system that enables the homogenous exposure of cultivated human lung cells at the ALI to ...

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

요약

더 많은 비디오 탐색

이 비디오의 챕터