微流控芯片制作的方法及其应用探析

微流控芯片的制作方法主要有光刻法、模塑法、热压法、激光刻蚀法及其他加工方法。图5.3 模塑法制作微通道芯片热压法 是一种能够对微流控芯片进行快速复制的技术，即是将聚合物的板材放于带有微通道结构的模具上加热使其软化，加压保持一段时间，在压力的作用下，将模具与芯片冷却至低于玻璃化转变温度进行脱模，即可在聚合物基片上制作出微管道。

理论教育 2023-06-18

体外毒性测试：基于三维支架的新方法

以上的卷烟烟气体外毒性研究均采用二维细胞培养体系。在细胞培养前7d，二维细胞培养体系的细胞增殖情况明显优于三维细胞培养体系。细胞培养14d后，两种培养体系的结果接近；培养21d后，三维细胞培养体系的细胞数超过二维培养体系。可见，三维细胞支架的立体结构在细胞培养方面具有独特的作用。

理论教育 2023-06-18

不同尺度颗粒物的化学成分分析：2卷烟主流烟气

大气气溶胶的粒径分布与颗粒物的化学组成密切相关[24～29]。卷烟烟气颗粒物可以沉积在人体的呼吸道引起一些相关疾病的发生。从20世纪开始，研究者已经开展了烟气气溶胶的粒径分布研究。Sahu等[32]采用顺序移动粒子尺度分析仪研究了卷烟主流烟气的粒径分布，结果显示，烟气颗粒物大部分分布在0.01～1.0μm的范围。

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基于全烟气暴露的卷烟烟气鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验方法建立

表4.11 不同剂量TPM对4种沙门氏菌株诱发的回复突变菌落数注： 回复突变菌落数是自发突变菌落数的2倍以上。在进行全烟气暴露试验之前，首先对稀释烟气进入暴露仓的流速进行优化。全烟气染毒结束后，平板于37℃继续培养48h，计数各平板的回变菌落数。图4.22 顶层培养基对烟气遗传毒性的影响表4.12所示为S9可以使间接致突变物蒽胺表现出阳性，说明S9的活化能力正常。

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应用3D培养模型的优势及前景探讨

气-液界面暴露系统也可实现3D培养细胞/组织的卷烟烟气暴露。Iskandar等采用腺苷酸激酶毒性试验、CYP活性分析、组织学病理观察、炎症因子释放、转录组学和系统毒理学等方法比较了卷烟烟气对器官型单层细胞模型和共培养细胞模型的影响。研究结果显示，与成纤维细胞共培养的模型具有更强的抵抗全烟气诱导的组织应激和损伤的能力。基于3-D培养模型的细胞基因表达谱、基质分泌及细胞功能活动与体内细胞更为相似。

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烟气剂量学分析的方法与应用

光散射光度计可以被用来进行烟气体外暴露实验的剂量学测定。石英微量天平技术近年来也被应用于烟气颗粒物的剂量学测定。QCM可以获得暴露仓内烟气颗粒物的实时浓度，为毒性试验的测试结果提供剂量学数据支持，更准确地描述烟气的生物毒性效应。

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细胞凋亡及卷烟烟气影响研究

细胞凋亡是指细胞在基因及相关信号通路调控下自主地有序地死亡。PS外翻是细胞早期凋亡最明显的标志，可用AnnexinV联合碘化丙啶染色法对此进行检测。细胞凋亡引起细胞色素C释放到胞质，caspases-3活化，进一步激活下游的caspase-3、6、7，引发级联反应。目前，国内外也有关于卷烟烟气对细胞凋亡影响的研究。

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微流控芯片技术在生物领域的广泛应用

经过20余年的发展，对微流控技术的研究已经从微芯片平台构建和方法开发发展为其在不同领域的应用，希望从中找到一些能够解决科学现实问题的方法，从而带动产业化的发展[4，5]。而微流控芯片技术是POCT发展所需要的主要手段，目前已经有很多这方面的研究[12]。微流控芯片已经被公认为能够对细胞和微环境进行精准操控，是细胞研究的主流平台。微流控生物平台检测领域也已经涵盖了分子、细胞、组织甚至器官等方面。

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如何评估炎症反应：细胞因子、趋化因子、磷酸化及抗体结合等方法分析

上皮细胞、平滑肌细胞和炎症细胞均可产生细胞因子和趋化因子，对炎症进行体外评估即基于该原理。级联放大路径中的关键效应蛋白经磷酸化后可与特定抗体结合，使用该方法可以确定前炎症反应的激活程度。卷烟烟气诱导的促炎症反应存在细胞类型的差异。呼吸道气管上皮细胞是烟气暴露的首要靶细胞，在炎症发生和促炎性细胞因子释放的过程中起着重要作用。同时，气管上皮细胞参与了炎症反应条件下组织损伤的病理性进程。

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电子烟毒理学评价研究：烟碱成分不良影响肺组织与全身

然而，目前关于电子烟的临床前毒理学评价研究非常少。结果显示，部分烟液对胚胎干细胞具有细胞毒性，其细胞毒性不是归因于烟碱，而是与烟液中化学成分的组成和浓度具有相关性。结果显示，部分电子烟烟液蒸气对培养的心肌细胞具有毒性影响，且主要与烟液的生产工艺和添加的香味成分有关，评价的所有电子烟烟液蒸气的细胞毒性均显著小于常规卷烟烟气。这些结果表明，电子烟中的烟碱成分可能对肺组织和全身产生不良影响。

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烟碱与多环芳烃的烟气颗粒分布规律：0.14～2.0μm粒径范围

结果显示，烟碱主要分布在0.14～0.72μm粒径范围的烟气颗粒物上，最大量主要出现在0.261μm的颗粒上。烟气颗粒物是一种液滴，固态和非挥发性核可能构成粒子质量的一小部分。卷烟主流烟气中有害成分的释放量通常代表了对人体的危害性。相反地，多环芳烃类化合物主要在1.0～2.0μm的颗粒物上分布，主要的原因是多环芳烃是非挥发性的化合物，在冷却过程中很容易发生冷凝和凝结。

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烟草的漫长历程：从祭品到商业大业

烟草的历史已长达多个世纪，最初兴起于美洲，在1492年与欧洲人进行烟草贸易之前，西方国家的烟草商业已经有了千年历史。在宗教典礼中烟草也可以作为迷幻剂来使用，被认为是奉献给神的祭品。这种植物以一名法国驻葡萄牙大使的名字命名，称为nicotiana，据说是这位大使将它引进法国。1891—1892年，美商老晋隆洋行在天津和上海开设卷烟厂，将邦萨克卷烟机带入中国，带动了中国烟草工业的发展。

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如何测试卷烟烟气产生，分析方法简介

卷烟主流烟气是烟支在吸燃时形成的气溶胶通过烟气柱从滤棒末端吸出的烟气，卷烟侧流烟气是由烟支阴燃时产生的不经过烟气柱而直接进入空气的烟气和烟支在吸燃时由卷烟纸透出的烟气组成。目前，通常将剑桥滤片收集的粒相物用TPM或CSC表示，包括烟碱和水分。表1.3 卷烟烟气气相成分及其含量表1.4 卷烟烟气粒相成分及其含量

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细颗粒物和超细颗粒物对死亡率的独立影响：实验结论与标准卷烟相关性分析

Wichmann等[17]通过实验得出结论，以颗粒质量为代表的细颗粒物和以颗粒粒数为代表的超细颗粒物在环境浓度水平对死亡率有着独立的影响。图3.6 卷烟主流烟气颗粒物粒子浓度与焦油/烟碱释放量的相关性[1] 3R4F参比卷烟，国际上专门用于科学研究的作为标准的卷烟，国际标准化组织焦油量为9.4mg。“3R4F”中的3代表生产批次，R代表参比卷烟，4代表型号，F代表含滤棒。

理论教育 2023-06-18

微流控芯片优化细胞培养环境

目前，已经有越来越多的微流控芯片细胞培养平台被开发出来。目前微流控芯片上进行细胞培养的研究，多是使用软光刻技术制作P DMS微流控芯片[32，58]，具体而言如在芯片上设置微泵和微阀控制培养液流入细胞培养区域，同时将代谢废物排出，实现细胞的长期培养。

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电加热型烟草制品的毒理学评价

第一代电加热型卷烟的毒理学效应采用Ames试验、中性红细胞毒性试验、小鼠淋巴瘤胸腺嘧啶核苷激酶分析和90d大鼠烟气吸入实验等方法进行评价[16-18]。结果显示，E系列电加热型卷烟原型的致突变性明显低于燃烧型卷烟。结果表明，JLI系列电加热型卷烟主流烟气的吸入毒性降低。35d和90d大鼠烟气仅鼻吸入实验结果表明，与常规卷烟烟气暴露组相比，电加热型卷烟烟气诱发的大鼠肺组织炎症减轻，相应组织病理学症状减轻。

理论教育 2023-06-18