第三代細胞暴露染毒系統Cultex RFS Compact，細胞氣液界面的直接暴露

圖 1: 兩種氣路分布的CULTEX® RFS Compact

左圖: 三個細胞培養小室（cell culture inserts）暴露于受試氣溶膠，另外三個平行暴露于潔凈空氣

右圖: 六個細胞培養小室（cell culture inserts）全部暴露于受試氣溶膠或潔凈空氣

顆粒物暴露實驗在Cultex® RFS Compact中進行，細胞接種于12孔細胞培養小室中（well cell culture insert，COSTAR®/Corning），在氣-液界面直接接觸暴露顆粒物24小時。在實 驗過程中，細胞底部持續供給培養基，并通過電加熱系統保證環境穩定在37°C。

香煙煙霧（全煙氣/氣相-K3r4F）和1.6%尼古丁液（***）作為受試物質進行細胞暴露實驗。

結果

用WST-1法測定細胞活性。對于電子香煙的細胞暴露，同時分析細胞氧化應激水平。暴露24后進行結果分析。結果與清潔空氣控制組進行對比（圖2和圖3）。兩組之間存在顯著差異，而符號（星號）定義如下：

****p < 0.0001非常顯著, *** p = 0.0001 – 0.001 非常顯著,

** p = 0.001 – 0.01 很顯著, *p = 0.01 – 0.05 顯著

圖2: 采用WST-1分析法分析香煙煙氣（全煙氣/氣相）對A549細胞的細胞毒性作用。結果與潔凈空氣控制組的對比。Data are given as means + S.D. from 3independent experiments with 3 samples each.

對比清潔空氣，10支香煙主流煙氣降低A549細胞的活性。隨著更多數量煙氣的暴露，細胞活性逐漸減小，同時全煙對細胞活性的影響更加明顯，相比煙氣相。暴露在清潔空氣中的細胞與細胞孵化箱中細胞的活性未有明顯變化。

圖3: 香煙煙霧和1.6%尼古丁液（***）對NHBE暴露后的細胞毒性作用和氧化應激反應。結果與潔凈空氣控制組的對比。Data are given as means + S.D. from 3independent experiments with 3 samples each.

對NHBE細胞，細胞活力和氧化應激水平的影響是相對的。暴露于***液的細胞，細胞活性降低并氧化應激水平的增加。主流煙氣的暴露，細胞的更低存活率和更高的氧化應激。清潔空氣控制組的細胞比孵化器內培養的細胞表現出較高的氧化應激，這是由于清潔空氣氣流對細胞的機械剪切力刺激的結果。所以，孵化器和清潔空氣控制的細胞存活率差異不顯著。

結論與展望

? 第三代細胞暴露染毒系統Cultex RFS Compact，細胞氣液界面的直接暴露適用于6個 6.5 mm 或 12 mm 現有的通用細胞培養小室（COSTAR®和 Falcon®）的直接暴露。

? 每個CULTEX® RFS Compact 內可進行兩組平行實驗，三個培養小室（cell culture inserts）用于受試物，另外三個平行用于清潔空氣或不同濃度受試物。

? 數據顯示其具有良好的劑量效應和高度的實驗重復性。

? 適用于氣體為載體的各種受試物質，如香煙煙霧、納米顆粒、PM2.5、PM10、VOCs、霧霾混合物、干粉顆粒物及霧化氣溶膠等等。