电子香烟:是敌是友?

电子香烟已逐渐成为广受欢迎的纸烟替代品。使用电子香烟或吸入由电子香烟产生的烟雾颗粒对健康的影响目前在很大程度上还不甚明了。电子香烟最初被用于辅助戒烟,然而如今其娱乐化使用却愈发普遍。电子香烟是否会导致包括青少年在内的非吸烟者产生尼古丁成瘾性已引发了些许争议。这些青少年们更容易被市售电子香烟的各种糖果口味所吸引,更不必说电子香烟光滑柔润的外观使得它们成为时尚装饰品。

有关电子香烟对气管黏膜上皮(一种阻挡有害吸入颗粒进入人体的屏障)的影响目前还未完全阐明,但已经促进了体外烟雾毒性分析技术的发展。但是当今商业化的技术仍无法进行生理条件下呼吸道屏障完整性的评估。

英国剑桥大学Róisín M. Owens博士、法国圣埃蒂安国立高等矿业学校(MINES St. Étienne)Marc Ramuz博士及其同事已研发出一种用于监测呼吸道屏障气–液界面(ALI)在暴露于电子香烟烟雾后完整性的感应平台。

他们的器件由一个有机电化学电阻(OECT)和一个共形柔性栅电极(fg)组成,可在气–液界面处连续地进行电学测量且无需液体——这是以往研究力所不及的。

研究者们将一个人体呼吸道上皮模型暴露于含丙二醇、蔬菜甘油及尼古丁混合电子香烟烟雾中(物质浓度相当于25-30次呼出烟雾中的浓度)。利用fg-OECT进行的超过4小时的电学检测显示上皮屏障功能在暴露于烟雾3.5小时之内便完全丧失。

实验结果表明电子香烟产生的烟雾应被认定对人体有害,但是更完备地探究电子香烟的生物毒性有赖于一个可监测更长暴露时间(数日或数周)的模型。

这项技术有望被用于体外研究涉及气–液界面的其他组织,包括肺和皮肤。相关工作发表在Advanced Biosystems(DOI: 10.1002/adbi.201800249)上。