Sürfaktan olmayan moleküllerin adsorpsiyonu, Aspire Nautilus elektronik sigara hava-su arayüzünde sürfaktan adsorpsiyonunu engeller ve yüzeyin yüksek doymuş lipidlerle zenginleştirilmesine engel olur, IQOS Heets Parliament Sigara heets parliament Sigara Tütünü Heets Parliament Sigara heets parliament Sigara Tütünü böylece sürfaktanın yüzey gerilimini azaltma kabiliyetini önler (yani yüzey basıncını arttırır). Benzer bir mekanizmanın, iqos 3 albümin tarafından yüzey aktif madde inhibisyonunun altında yatan prensip iqos 3 multi fiyat olduğu gösterilmiştir [ 34 , 41 , 42 ]. Albümin bir yüzey aktif proteindir ve sıkıştırma üzerine 30 mN / m'den daha yüksek yüzey basıncı değerlerine ulaşabilir [ 34 , 41]. Yüzey aktivitesinden dolayı, albümin yüzey aktif madde moleküllerinin yüzey adsorpsiyonuna müdahale ederek ve sonuçta yüzey aktif madde ile elde edilebilecek maksimum yüzey basıncında bir azalmaya yol açan hava-su arayüzüne adsorbe eder [ 34 , 41 , 42 ].

Bu rekabetçi adsorpsiyon mekanizması, AFM görüntüleri tarafından da desteklenir. Infasurf ® yüzey basıncında ~ 40 mN / m'deki plato, doymamış lipitlerin çok katmanlılara çökerek yüksek oranda doymuş lipitlerde zenginleştirilmiş bir yüzey bıraktığı işlemin başlangıcıdır [ 25 , 29]. Bu işlem, yüzey aktif madde yapılarının yüksekliğinin, 20 ve 30 mN / m yüzey basınç değerlerinde <1 nm'den, sırasıyla 40 ve 50 mN / m yüzey basınç değerlerinde <1 nm'den 4 ve 6 nm'ye değiştiği bu çalışmada gözlemlenmiştir. çok katmanlı olması nedeniyle. E-sigara buharı veya sigara dumanı ilavesi bu yapıların yüksekliğini önemli ölçüde etkilememiştir, bu da çok katmanlı oluşum sürecinin etkilenmediğini göstermektedir. Bununla birlikte, doymamış çok katlı tabakaların kapladığı yüzey alanı, buhar ve dumana maruz kalma sonucu yüksek oranda artmıştır.

Yüzey alanındaki bu artış, sigara dumanı durumunda oldukça şiddetliydi (Şekil 4b).). Doymamış lipidler alanındaki önemli artış, sonuç olarak, yüzeyin, doygun lipitler tarafından zenginleştirilmesini engelleyerek, yüksek yüzey basıncı değerlerine ulaşamayan yüksek seviyede doymamış lipidler içeren bir yüzey bırakır. Sigara dumanındaki partiküllerin kütle medyan çapının 380 nm olduğu bildirilmiştir [ 43]. Bu nedenle, AFM yapılarının ortalama yüksekliği göz önüne alındığında, büyük miktarda duman partikülünün hava-su arayüzüne doğrudan nüfuz etmesi muhtemel değildir. Dumandaki suda çözünür bileşenlerin hava-su ara yüzeyine adsorbe ettiği, muhtemelen doymamış yağlarla ayrıldığı ve doymamış çok katmanlı fazın yüzey alanında bir artışa neden olduğu daha muhtemel görünmektedir. Sığır lipit özü yüzey aktif cisminde düzensiz lipit fazlarına ayrılan albümin molekülleri için de benzer bir fenomen olduğu bildirilmiştir [ 34 ].

Sigara dumanına maruz kalmanın hayvanlarda [ 22 , 44 ] ve insanlarda [ 45 ] sürfaktan lipidlerinin ve proteinlerin seviyesini değiştirdiği bilinmesine rağmen , sigara dumanının sürfaktan ara yüz özellikleri üzerindeki etkileri hala tartışılmaya devam etmektedir. Bronkoalveolar lavaj (BAL) ile yapılan erken çalışmalar, sigara dumanının yüzey aktif madde fonksiyonunu ve tekrarlanabilirliği etkileyebileceğini göstermiştir [ 21 , 22 ]. Ancak, Bringezu ve meslektaşları tarafından not edildiği gibi [ 23], BAL ile arayüzey çalışmaları, BAL'ın ekstraksiyonu ve yüzey aktif madde izolasyonu ile ilişkili büyük değişkenlik nedeniyle zordur ve daha fazla mekanistik çalışmaya ihtiyaç vardır. Bildiğimiz kadarıyla, sigara dumanının yüzey aktif madde inhibe edici etkileri üzerine sadece iki ayrıntılı mekanik çalışma mevcuttur [ 23 , 24 ], hem sigara içen sigaradan gelen dumanın hem de duman tarafından solunan dumanın bir kombinasyonu olarak, çevresel tütün dumanı (ETS) kullanılarak Sigara içen (bu çalışmada sadece ikincisinin incelenmekte olduğuna dikkat edin) [ 46 ]. Bir çalışmada, ETS (DPPC / POPG / PA, 69/20/11, ağ / ağ / ağ) yüzey aktif cismi modeliyle karıştırıldı, yüzey aktif cilalı tepkimede ve maksimum yüzey basıncı değerlerinde hafif değişiklikler meydana geldi [ 23]. Bu etkiler, doymamış POPG'yi alt faza çıkararak duman partiküllerine atfedilmiştir, bu da sıkıştırma sonrasında etkili bir şekilde cevap veremeyen oldukça doygun bir yüzey aktif cismi ile sonuçlanmıştır [ 23 ].

Bu mekanizma DPPC / POPG / PA modeli için oldukça makul görünse de, Infasurf ® için anlamlı olması muhtemeldir , çünkü Infasurf ® Bringezu ve meslektaşlarının modelinde% 20'ye kıyasla sadece% 5 POPG'ye sahiptir [ 27 ] [ 23]]. Ek olarak, doymuş lipidler, yüksek yüzey basınç değerlerine ulaşmak için itici güç olduğundan, doymamış lipidlerin çıkarılması, yüzey aktif cisminin yüksek yüzey basınç değerlerine erişebilmesi için sadece küçük etkilere neden olmalıdır; Bununla birlikte, bu çalışmada sigara dumanının neden olduğu yüzey aktif madde inhibisyonu oldukça katıdır. ETS'nin daha karmaşık, doğal yüzey aktif cisimleri üzerindeki etkileri üzerine yapılan ikinci bir çalışma biraz farklı bir mekanizma önermiştir [ 24 ]. Bu durumda, ETS maruz domuz kaynaklı yüzey aktif madde, Curosurf yanal dağılımını değiştirmek için gösterilmiştir ® sipariş lipid alanları boyutunu azaltmak ve yüzey basıncı [artırmada daha az etkili olarak doymamış lipidler ve zenginleştirilmiş bir yüzey ile sonuçlanır 24]. Bu son mekanizma, sigara dumanı parçacıklarının doymamış çok katmanlıların yüzey alanında bir artışa yol açtığı bu çalışmanın bulgularına daha iyi uyar.

Sigara dumanında en bol bulunan bileşenlerle yapılan tansiyometrik çalışmalarımız, katranın (yani yanma ürününün) yüzey aktif madde arayüz özellikleri için ana yıkıcı madde olduğunu açıkça göstermektedir (Şekil 5 ). Bu çalışmalar, 1R6F sigara analiz belgesine dayanarak, sigara dumanındaki en yüksek konsantrasyona sahip bileşenlerle yapılmıştır [ 47 ]. Kentucky Üniversitesi Tütün Referans Ürünleri Merkezi tarafından oluşturulan 1R6F sigaraların duman bileşimi, aynı kaynak tarafından ve diğerleri tarafından üretilen ve analiz edilen diğer araştırma sigaralarının duman bileşimini yakından taklit eder [ 48 , 49 , 50]. Sigara dumanındaki diğer yüzey aktif madde önleyici bileşiklerin varlığını ekarte edemesek de, sigara dumanındaki diğer tüm kimyasal maddeler test edilenlere kıyasla konsantrasyonda en az bir büyüklük sırası daha düşüktü. Yüksek miktarda katran (Şekil lb'de gösterildiği gibi ) mevcudiyeti , sigara filtrelerinde yapılan değişikliklerin belki de bu engelleyici bileşiklerin bazılarını azaltabileceğini göstermektedir. Bu bulgular ayrıca e-sigara buharının yüzey aktif maddeye neden zararlı olmadığını da açıklamaktadır: e-sigara, e-sıvı buharlaşmasının bir sonucudur, fakat yanmanın bir sonucudur. Buharlaşmadan çok az katran alması beklenmiyor, bu da yıkıcı etkilerin olmadığını açıklıyor.

Bu çalışma, e-sigara buharının, akciğer yüzey aktif cisminin ara yüzey özelliklerini doğrudan etkilemediğini öne sürerken, hem e-sigara buharının hem de sigara dumanının, akciğer yüzey aktif cismi fonksiyonunu dolaylı mekanizmalar yoluyla etkileyebileceğini belirtmek gerekir. Bu tür mekanizmalar, ana yüzey aktif cismi bileşenlerinin ekspresyonu veya serbest bırakılmasında protein / lipit oksidasyonu ve değişiklikleri içerebilir. E-sigara buharı reaktif serbest radikalleri [ 40 ] ve reaktif oksijen türlerini [ 51 , 52 ] içerir. Ek olarak, e-sigara buharına maruz kalmanın insan bronş epitel hücrelerinin oksidatif stres yolaklarında yer alan gen ekspresyonlarını arttırdığı gösterilmiştir [ 7]. Bu tür olayların yüzey aktif madde üretimi ve salgılanması üzerindeki alt etkileri henüz bilinmemekle birlikte, e-sigara buharındaki reaktif ve oksidatif türlere ve artan oksidatif strese maruz kalmanın yüzey aktif madde lipidlerinin ve proteinlerin oksidasyonuna neden olabileceği ve / veya etkileyebileceği oldukça olasıdır. yüzey aktif madde üretimi veya salgısı. Öte yandan, sigara dumanının tip II alveoler hücrelerde oksidatif hasara neden olduğu [ 53 , 54 ] ve üretimi azalttığı ve yüzey aktif madde fosfolipidlerinin bu hücreler tarafından salgılanmasını değiştirdiği gösterilmiştir [ 22 , 55 ]. Bu nedenle, sigara dumanının, hem doğrudan hem de dolaylı mekanizmalar yoluyla yüzey aktif madde fonksiyonunu inhibe etmesi muhtemeldir; e-sigara buharı, dolaylı yüzey aktif madde bozulmasına neden olabilir.

Mevcut çalışmanın bazı sınırlamalarına dikkat etmek ve sonuçları daha geniş bir çerçeveye koymak önemlidir. Burada duman ve buhar parçacıklarına maruz bırakma, duman ve buharın alt fazda kabarcıklanmasıyla gerçekleştirildi. Bu yöntem daha önce duman sitotoksisitesini incelemek için kullanılmış [ 55 , 56 ] ve tekrar üretilebilir aerosol oluşumundaki zorluklar ve bazıları başka yerlerde ele alınan biriken partiküllerin miktar tayini nedeniyle kullanılmıştır [ 18 , 57]. Bununla birlikte, aerosollere sürfaktan maruziyeti daha fizyolojik olarak alakalı bir maruz kalma yöntemidir ve gelecekteki çalışmalar için göz önünde bulundurulması gerekir. Mevcut çalışmanın bir başka kısıtlılığı da deneylerin oda sıcaklığında yapıldığı; Bunun nedeni, sıcaklığın, yüzey aktif cisimlerinin alanlarının boyutunu düşürmesi ve özellikle düşük yüzey basıncı değerlerinde ayırt etmelerini zorlaştırmasıdır.

Ayrıca, bu çalışmada sunulan sonuçların potansiyel e-sigara toksisitesinin sadece bir yönüne odaklandığına da dikkat edilmelidir. Dolayısıyla, e-sigara buharı tarafından yüzey aktif madde bozulmasının olmaması, e-sigaraların güvenli olduğunu göstermez. E-sigaraların sitotoksisite, ksenotoksisite ve enflamatuar etkileri hakkında e-sigara kullanımının diğer potansiyel sağlık etkilerine yol açıp açmayacağının değerlendirilmesine yardımcı olacak artan raporlar ortaya çıkmaktadır. Ek olarak, Çalışmamız tek bir markaya odaklanmış ve sınırlı sayıda e-sıvı lezzet ve diğer e-sigaraların potansiyel toksisitesi göz ardı edilememiştir. Öte yandan, konvansiyonel sigara sonuçlarımız sigara kullanımı ile solunum toksisitesi arasındaki ilişkiyi daha da vurgulamaktadır. Sürfaktan ara yüz özelliklerinde meydana gelen değişiklikler, bir dizi solunum yolu hastalığına eşlik eder ve solunum ve bozulmuş gaz değişiminin artmasıyla sonuçlanabilir.

Geleneksel sigara dumanının yüzey aktif madde üretimi üzerindeki etkileri geçmişte incelenmiştir. Sürfaktan ara yüz özelliklerinde meydana gelen değişiklikler, bir dizi solunum yolu hastalığına eşlik eder ve solunum ve bozulmuş gaz değişiminin artmasıyla sonuçlanabilir. Geleneksel sigara dumanının yüzey aktif madde üretimi üzerindeki etkileri geçmişte incelenmiştir. Sürfaktan ara yüz özelliklerinde meydana gelen değişiklikler, bir dizi solunum yolu hastalığına eşlik eder ve solunum ve bozulmuş gaz değişiminin artmasıyla sonuçlanabilir. Geleneksel sigara dumanının yüzey aktif madde üretimi üzerindeki etkileri geçmişte incelenmiştir.22 , 44 , 45 ], yüzey aktif madde işlevi üzerindeki duman etkileri ve ara yüz özellikleri, daha az dikkat çekmiştir ve bu çalışmanın sonuçları, sigara dumanının akciğer yüzey aktif madde işlevi üzerindeki yıkıcı etkilerinin aydınlatılmasına ve yüzey aktif madde ara yüzey özelliklerine en zararlı olan bileşenin belirlenmesine yardımcı olmaktadır.