慢性阻塞性肺（COPD）动物模型制备是慢阻肺疾病的形成，发生与发展的重要基础条件，根据经典的动物熏烟造模实验要求，通常需要3-6个月的长期持续地动物香烟烟气暴露，对于如此长期的实验来说实验成败往往影响巨大，对于部分实验人员来说甚至是无法承受的，比如等待文章毕业的研究生。

能够影响COPD造模成功与否的因素有很多，比如动物饲养，仪器的选用，实验的设计，这其中核心仪器设备即为动物暴露系统。常用的动物暴露系统有两种，一种是动物行为受限的仅通过口鼻吸入方式熏烟的口鼻吸入暴露系统，和动物可以自由活动全身暴露于烟气环境中的全身暴露染毒系统。

首先，我们简单介绍口鼻吸入暴露设备和全身暴露染毒设备两种仪器各自的优缺点，从四个方面逐一介绍：

如上标所述，两种设备的主要区别可简单归结为，可同时对更多动物熏烟，且口鼻吸入暴露设备实验重复性好，无消化道毒性干扰，但动物实验压力大，而全身暴露染毒设备比较适用于较小量的动物，实验容易操作，动物实验压力较小，但实验数据重复性以及干扰较大。所以根据实验需求，我们可以选择比较适用的类型。针对两种类型设备的弊端，一些厂家通过进一步的结构和软件优化很大程度降低了影响。比如德伯科技（databiosci）通过隔离鼠笼的使用大大提高了动物间实验重复性。

全身暴露染毒设备选择：目前国内许多实验室仍采用自制熏烟箱方法进行熏烟造模实验，或购买廉价产品进行实验。这也是COPD造模失败案例中占最大比例的，比较显著的特点是熏烟箱不符合空气动力学气体均一性分布沉降要求，熏烟箱内烟气浓度非常不稳定或者无法控制，严重的情况会造成动物缺氧死亡。我们建议从以下三点进行改善：1. 熏烟箱结构尽量符合卵形设计；2. 可调节熏烟箱内烟气流量及压力；3. 采取措施避免动物大范围活动及相互撕咬舔舐。比如德伯科技（databiosci）的CAMP-AFW基础版香烟熏烟法COPD造模系统通过使用12位隔离鼠（如图1）笼实现大小鼠的精确定位，且避免相互撕咬，相对提高了实验稳定性和重复性。另外，许多实验室在进行熏烟造模实验时，通过对鼠笼垂直垒加多层实现了同一箱内大量动物同时熏烟以提高实验效率，但这样实验的效果会造成下层动物吸入上层动物的呼出烟气极易造成疾病交叉感染和实验重复性降低结果。

     图1 12位隔离鼠笼，根据大小鼠不同可以变换空间

口鼻吸入暴露设备选择：口鼻吸入暴露设备在国内外被广泛用于动物COPD熏烟造模实验，特别是大小鼠熏烟实验，但目前市场上产品鱼龙混杂，特别是部分国产品牌，由于缺少大量的实验验证，实际使用时存在诸多问题。主要是暴露塔的每层间实验烟气浓度与粒径分布的差异较大，烟气的垂直方向分布不均，容易造成实验数据不稳定以及动物缺氧等情况。这些主要是暴露塔结构设计不合理和控制系统不稳定造成的，所以在产品选择时要多了解暴露塔的层与层间的实验数据，通常比较理想的结构能够把偏差控制在10%以内或者更低。稳定的控制系统则需要软件上实现，比如压力监测要数字化且可控，氧气浓度可实时监测并有预警机制，如此可让动物熏烟造模实验实现较理想的实验重复性和可控性，便于实验条件的摸索和精确控制。比如德伯科技（databiosci）的智能型口鼻吸入暴露系统 iHeS（如图2）通过改进的三腔室流过式气路设计大大降低了每层塔之间的实验偏差，最高可实现8%的标准偏差，而智能型控制系统smart600可对包括压力，氧气等各种实验环境进行在线监测，可实现稳定的压力控制模式和高精度的流量控制模式。

   图2 智能口鼻吸入暴露系统 iHeS 

综上可知，其实对于数量较小的动物熏烟造模实验，无论是口鼻吸入暴露设备还是全身暴露染毒设备都可以通过各种技术优化实现可重复，可控制的目的。