專利名稱：細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
:本發(fā)明涉及一種細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露裝置系統(tǒng)，屬氣體染毒培養(yǎng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
:目前三項(xiàng)體外毒理學(xué)檢測(cè)(細(xì)菌回復(fù)突變?cè)囼?yàn)(Ames試驗(yàn))、體外細(xì)胞微核試驗(yàn)和中性紅細(xì)胞毒性試驗(yàn))已廣泛用于卷煙煙氣的安全性評(píng)估。在這些檢測(cè)中，均涉及到煙氣樣品的捕集和制備。經(jīng)典的樣品捕集和制備的方法最后檢測(cè)的對(duì)象是二甲基亞砜萃取的劍橋?yàn)V片上的煙氣總粒相物。但這種方法未考慮到煙氣的氣相組分，粒相物、氣相物和揮發(fā)性物質(zhì)間的相互作用；因此全煙氣暴露法應(yīng)運(yùn)而生。在全煙氣暴露法中，將卷煙煙氣全部直接通入到培養(yǎng)有待檢測(cè)細(xì)菌/細(xì)胞的暴露容器中，此時(shí)的卷煙煙氣處于相對(duì)“原始”(native)的狀態(tài)，能相對(duì)模擬人吸煙時(shí)人體細(xì)胞接觸煙氣的情況，更能真實(shí)反映出細(xì)菌/細(xì)胞暴露于全煙氣成分中的情況。已經(jīng)商品化的全煙氣暴露裝置有日本的Cultex[l]和德國(guó)的Vitrocell[2]。這兩種設(shè)備均由吸煙機(jī)、煙氣稀釋分配系統(tǒng)、培養(yǎng)基供應(yīng)系統(tǒng)、培養(yǎng)基溫度維持系統(tǒng)以及細(xì)菌/細(xì)胞暴露裝置五個(gè)部分組成。用于細(xì)胞暴露時(shí)，將細(xì)胞種植在transwell小室(poroustranswellTM)的底部膜上，小室底部接觸培養(yǎng)液，實(shí)現(xiàn)氣-液界面接觸式全煙氣的細(xì)胞暴露。用于Ames試驗(yàn)的細(xì)菌暴露時(shí)，裝置原理和裝置構(gòu)造與細(xì)胞暴露時(shí)相似，只是用培養(yǎng)有細(xì)菌的培養(yǎng)皿代替種植細(xì)胞的transwell小室，直接將培養(yǎng)皿置于煙氣暴露腔中實(shí)現(xiàn)細(xì)菌的全煙氣暴露[3]。該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)氣-液界面接觸式全煙氣的細(xì)胞暴露和細(xì)菌的全煙氣暴露，進(jìn)行卷煙全煙氣分析及環(huán)境氣體分析，但是此類暴露裝置價(jià)格昂貴，連接復(fù)雜、操作復(fù)雜、穩(wěn)定性不好。英美煙草公司和帝國(guó)煙草公司自行設(shè)計(jì)制作了全煙氣暴露裝置[3、4]，英美煙草公司的全煙氣暴露裝置包括了煙氣循`環(huán)系統(tǒng)和細(xì)菌/細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，對(duì)細(xì)胞的培養(yǎng)同樣采用了 transwell小室，實(shí)現(xiàn)氣-液界面接觸式全煙氣的細(xì)胞暴露。帝國(guó)煙草公司直接將培養(yǎng)了細(xì)胞的96孔細(xì)胞培養(yǎng)板進(jìn)行全煙氣暴露，煙氣通過類似煙氣注射的方式通到每個(gè)培養(yǎng)孔中，該裝置實(shí)現(xiàn)的是氣-液接觸式全煙氣暴露。英美煙草公司和帝國(guó)煙草公司設(shè)計(jì)的暴露裝置能達(dá)到全煙氣暴露實(shí)驗(yàn)的要求，但僅限于他們自己的專利設(shè)備，并未商品化，也未見相關(guān)研究報(bào)道。此外，美國(guó)Battelle公司用細(xì)胞培養(yǎng)瓶改裝制作了簡(jiǎn)易的全煙氣暴露裝置[4]，細(xì)胞貼壁培養(yǎng)于培養(yǎng)瓶中，煙氣通入培養(yǎng)瓶中，振蕩器左右振蕩一定的角度使培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)液左右流動(dòng)實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的全煙氣暴露。在這種暴露方式中，煙氣并不是完全直接和細(xì)胞接觸，會(huì)有部分培養(yǎng)液殘留，從而煙氣會(huì)有部分在培養(yǎng)液中，這種暴露方法介于Cultex和帝國(guó)煙草公司開發(fā)的裝置的暴露方式之間。國(guó)內(nèi)的全煙氣暴露裝置“用于卷煙體外毒理學(xué)主流煙氣暴露的裝置ZL 200720092154.3”和在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的“卷煙全煙氣暴露染毒裝置CN 201560188 U”與美國(guó)Battelle公司類似?！耙环N用于卷煙全煙氣暴露的裝置ZL201120063251.6”實(shí)現(xiàn)的是細(xì)菌/細(xì)胞的氣-液接觸式全煙氣暴露。如上所述，目前的日本的Cultex、德國(guó)的Vitrocell和英美煙草公司自行設(shè)計(jì)和制作的全煙氣暴露裝置均能夠?qū)崿F(xiàn)細(xì)胞的氣-液界面接觸式暴露和細(xì)菌的全煙氣暴露。帝國(guó)煙草公司自行設(shè)計(jì)和制作的全煙氣暴露裝置可以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的氣-液接觸式全煙氣暴露?！耙环N用于卷煙全煙氣暴露的裝置ZL201120063251.6”可實(shí)現(xiàn)細(xì)菌/細(xì)胞的氣-液接觸式全煙氣暴露。但目前商品化的只有日本的Cultex和德國(guó)的Vitrocell,他們的裝置價(jià)格昂貴，連接復(fù)雜、操作復(fù)雜、穩(wěn)定性不好；而英美煙草公司和帝國(guó)煙草公司自行設(shè)計(jì)和制作的全煙氣暴露裝置是其自己的專利設(shè)備，并未商品化，目前也未見其他研究機(jī)構(gòu)使用這種設(shè)備進(jìn)行全煙氣暴露試驗(yàn)研究。經(jīng)文獻(xiàn)檢索，未見與本發(fā)明相同的公開報(bào)道。

參考文獻(xiàn):[I]Cultex Laboratories.Cultex 公司官網(wǎng)[2] Vitrocell Systems GmbH, vitrocell 公司官網(wǎng)[3] Aufderheide M, Gressmann H.A modified Ames assay reveals themutagenicity of native cigarette mainstream smoke and its gas vapour phase [J].Experimental and Toxicologic Pathology, 2007, 58(6): 383-392.
[4]Gaca M, Phillips J, Thorne d, et al.A new system for measuring thetoxicity of mainstream cigarette smoke [C].2005 Coresta Congress, 2005.
[5] Coresta in vitro toxicology task force.1n vitro exposure of cellsto smoke at the air liquid interface [EB/0L].C0RESTA 官網(wǎng)
發(fā)明內(nèi)容:本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)價(jià)格昂貴之不足，而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，穩(wěn)定性好，成本低，能與現(xiàn)行直線型吸煙機(jī)連接的細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露系統(tǒng)。本發(fā)明的細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露系統(tǒng)，由細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露儀(I)，通過PU透明管(5)與細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露儀(I)的進(jìn)氣口(3)連接的純凈空氣發(fā)生器(4)，及通過橡皮管(9)和帶濾器橡皮管(11)與細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露儀(I)的暴露瓶(12)連接的直線型吸煙機(jī)(10)組成。所述的細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露儀(I)主要包括機(jī)箱外殼、暴露瓶(12)、氣體流量控制系統(tǒng)、恒溫加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、及位于機(jī)箱外殼側(cè)面的暴露瓶支架(8);其中:機(jī)箱外殼由機(jī)箱外罩(17)、進(jìn)氣口(3)、散熱孔(15)和風(fēng)扇(16)構(gòu)成；氣體流量控制系統(tǒng)由氣體分流器組件(2)、氣體儲(chǔ)氣罐(6)、流量控制計(jì)組件(7)構(gòu)成；恒溫加熱系統(tǒng)由恒溫水槽(13)構(gòu)成；控制系統(tǒng)由平板電腦酷帥-M7 (14)構(gòu)成。本發(fā)明的暴露瓶(12)選用專利“細(xì)胞氣液界面接觸式卷煙全煙氣暴露裝置申請(qǐng)?zhí)?201210171016.X”和“一種用于卷煙全煙氣暴露的裝置ZL201120063251.6”中暴露瓶；氣體儲(chǔ)氣罐組件(6)、流量控制計(jì)組件(7)、恒溫水槽(13)、平板電腦酷帥-M7 (14)和風(fēng)扇
(15)、純凈空氣發(fā)生器(3)均由市場(chǎng)購(gòu)買；直線型吸煙機(jī)(9)購(gòu)買自英國(guó)CERULEAN公司。其余為采用市場(chǎng)銷售的標(biāo)準(zhǔn)材料按常規(guī)方法自加工制成。氣體分流器組件將五路氣體平穩(wěn)的貯存在儲(chǔ)氣罐(6)中；氣體儲(chǔ)氣罐(6)與流流量控制計(jì)組件(7)相連，實(shí)現(xiàn)五路空氣的流量控制；流量控制計(jì)組件(7)內(nèi)的空氣流量由平板電腦(14)控制；流流量控制計(jì)組件(7)將不同體積的空氣通過暴露瓶(12)的空氣進(jìn)口輸入暴露瓶；混合后煙氣空氣出口通過連接濾器的橡皮管(11)與直線吸煙機(jī)(4)相連；暴露瓶(12)的煙氣進(jìn)口與直線型吸煙機(jī)通過橡皮管(9)緊密連接，實(shí)現(xiàn)煙氣輸入暴露瓶。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，穩(wěn)定性好，成本低、能連接現(xiàn)行直線型吸煙機(jī)的特點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)多個(gè)暴露瓶?jī)?nèi)的細(xì)菌/細(xì)胞與全煙氣同時(shí)直接暴露，并且細(xì)菌/細(xì)胞直接接觸不同濃度全煙氣成分后，能進(jìn)行不同生物學(xué)效應(yīng)的終點(diǎn)檢測(cè)。


:圖1是本發(fā)明的連接示意圖。圖2是細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露儀(I)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露儀(I)的連接示意圖。圖4是細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露儀(I)控制裝置部分的電氣結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露儀(I)的氣體分流器組件(2)的側(cè)示圖。
具體實(shí)施方式
:本發(fā)明的細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露系統(tǒng)，由細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露儀1，通過I3U透明管5與細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露儀I的進(jìn)氣口 3連接的純凈空氣發(fā)生器4，及通過橡皮管9和帶濾器橡皮管11與細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露儀I的暴露瓶12連接的直線型吸煙機(jī)10組成。所述的細(xì)菌 /細(xì)胞全煙氣直接暴露儀I主要包括機(jī)箱外殼、暴露瓶12、氣體流量控制系統(tǒng)、恒溫加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、及位于機(jī)箱外殼側(cè)面的暴露瓶支架8 ;其中:機(jī)箱外殼由機(jī)箱外罩17、進(jìn)氣口 3、散熱孔15和風(fēng)扇16構(gòu)成；氣體流量控制系統(tǒng)由氣體分流器組件2、氣體儲(chǔ)氣罐6、流量控制計(jì)組件7構(gòu)成；恒溫加熱系統(tǒng)由恒溫水槽13構(gòu)成；控制系統(tǒng)由平板電腦酷帥-M714構(gòu)成。本發(fā)明的暴露瓶12選用專利“細(xì)胞氣液界面接觸式卷煙全煙氣暴露裝置申請(qǐng)?zhí)?201210171016.X”和“一種用于卷煙全煙氣暴露的裝置ZL201120063251.6”中暴露瓶；氣體儲(chǔ)氣罐組件6、流量控制計(jì)組件7、恒溫水槽13、平板電腦(酷帥-M7 ) 14和風(fēng)扇15、純凈空氣發(fā)生器3均由市場(chǎng)購(gòu)買；直線型吸煙機(jī)9購(gòu)買自英國(guó)CERULEAN公司。其余為采用市場(chǎng)銷售的標(biāo)準(zhǔn)材料按常規(guī)方法自加工制成。氣體分流器組件將五路氣體平穩(wěn)的貯存在儲(chǔ)氣罐6中；氣體儲(chǔ)氣罐6與流流量控制計(jì)組件7相連，實(shí)現(xiàn)五路空氣的流量控制；流量控制計(jì)組件7內(nèi)的空氣流量由平板電腦(酷帥-M7 ) 14控制；流流量控制計(jì)組件7將不同體積的空氣通過暴露瓶12的空氣進(jìn)口輸入暴露瓶；混合后煙氣空氣出口通過連接濾器的橡皮管11與直線吸煙機(jī)4相連；暴露瓶12的煙氣進(jìn)口與直線型吸煙機(jī)通過橡皮管9緊密連接，實(shí)現(xiàn)煙氣輸入暴露瓶。本細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露系統(tǒng)的具體使用如下:1.檢查細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露儀的進(jìn)氣口 3和純凈空氣發(fā)生器4的連接情況；2.打開菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露儀的電源，摁下純凈空氣發(fā)生器4的放氣閥，排出上次試驗(yàn)殘留氣體；3.在菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露儀的平板電腦(酷帥-M7 ) 14上設(shè)定恒溫加熱槽13的溫度；4.在平板電腦(酷帥-M7 ) 14上設(shè)定純凈空氣發(fā)生器4的空氣流量；5.將待檢測(cè)的細(xì)胞及培養(yǎng)基或者細(xì)菌/細(xì)胞懸浮液置于暴露瓶12中，之后將暴露瓶12置于恒溫加熱槽13中；6.將菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露儀的流量控制計(jì)組件7導(dǎo)出的空氣與暴露瓶12的空氣進(jìn)口緊密相連；6.將直線吸煙機(jī)煙氣來(lái)路膠管9緊密接于暴露瓶的煙氣入口上；7.將連接有濾器的橡皮管11 一端緊密連接到暴露瓶12的煙氣出口處，另一端緊密與吸煙機(jī)回路連接；8.設(shè)定自動(dòng)吸煙機(jī)程序，開始煙氣采集；9.實(shí)驗(yàn)結(jié)束，以安裝順序的逆序拆除裝置，將反應(yīng)體系妥存以進(jìn)行后續(xù)處理。實(shí)際應(yīng)用表明， 本系統(tǒng)完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
權(quán)利要求
1.一種細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)該由細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露儀(1)，通過PU透明管(5 )與細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露儀(I)的進(jìn)氣口( 3 )連接的純凈空氣發(fā)生器(4)，及通過橡皮管(9)和帶濾器橡皮管(11)與細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露儀(1)的暴露瓶(12)連接的直線型吸煙機(jī)(10)組成。
2.權(quán)利要求所述I的細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露系統(tǒng)，其特征在于細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露儀(I)主要包括機(jī)箱外殼、暴露瓶(12)、氣體流量控制系統(tǒng)、恒溫加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、及位于機(jī)箱外殼側(cè)面的暴露瓶支架(8);其中:機(jī)箱外殼由機(jī)箱外罩(17)、進(jìn)氣口(3)、散熱孔(15)和風(fēng)扇(16)構(gòu)成；氣體流量控制系統(tǒng)由氣體分流器組件(2)、氣體儲(chǔ)氣罐(6)、流量控制計(jì)組件(7)構(gòu)成；恒溫加熱系統(tǒng)由恒溫水槽(13)構(gòu)成；控制系統(tǒng)由平板電腦酷帥-M7 (14) 構(gòu)成。
全文摘要
一種細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露系統(tǒng)，屬氣體染毒培養(yǎng)技術(shù)領(lǐng)域。系統(tǒng)該由細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露儀(1)，通過PU透明管(5)與細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露儀(1)的進(jìn)氣口(3)連接的純凈空氣發(fā)生器(4)，及通過橡皮管(9)和帶濾器橡皮管(11)與細(xì)菌/細(xì)胞全煙氣直接暴露儀(1)的暴露瓶(12)連接的直線型吸煙機(jī)(10)組成。其中主要包括機(jī)箱外殼、暴露瓶(12)、氣體流量控制系統(tǒng)、恒溫加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、及位于機(jī)箱外殼側(cè)面的暴露瓶支架(8)。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，連接簡(jiǎn)便、操作方便，穩(wěn)定性好，成本相對(duì)較低、能連接現(xiàn)行直線型吸煙機(jī)的特點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)暴露瓶?jī)?nèi)的細(xì)菌/細(xì)胞與全煙氣同時(shí)直接暴露，能夠進(jìn)行不同生物學(xué)效應(yīng)的終點(diǎn)檢測(cè)。
文檔編號(hào)C12M1/36GK103146570SQ20131010512
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月28日
發(fā)明者夭建華, 米其利, 曾婉俐, 李雪梅, 繆明明, 鄭勁林, 管瑩, 朱洲海, 高茜, 黃海濤, 唐萍, 周嵐 申請(qǐng)人:云南煙草科學(xué)研究院, 北京慧榮和科技有限公司