近日，一篇来自斯坦林布什大学的硕士论文《Development of a Smoke Exposure System for Organ-on-Chip Applications》引起了我们的关注。该论文成功开发了一套与器官芯片兼容的电子烟烟雾暴露系统，实现了对肺细胞的可控、可重复的蒸气暴露。
论文作者面临的核心挑战——如何精确产生电子烟蒸气、如何稳定地将其输送到细胞、如何保证实验的重复性——正是德伯（DataBioSci）长期深耕的技术领域。
本文将解读这篇论文的核心成果，并在此基础上，介绍德伯的电子香烟烟雾发生器E-ASG以及CULTEX®的国产替代香烟烟雾暴露系统如何为类似研究提供更标准化、更高效的解决方案。
随着电子烟（vaping）作为传统烟草替代品的日益流行，其长期健康影响的不确定性已成为一个紧迫的公共卫生问题。尤其是在年轻群体中，电子烟的使用率急剧上升，而相关的长期研究却相对滞后。因此，开发能够准确、可靠地评估电子烟对人体（特别是肺部）健康影响的测试平台至关重要。
器官芯片（Organ-on-a-Chip）技术是近年来生物医学工程领域的一大突破。这种微流控设备能够在体外模拟人体器官的生理环境，为药物测试和疾病研究提供了比传统动物实验和二维细胞培养更贴近真实情况、更具伦理优势的替代方案。
在此背景下，南非斯泰伦布什大学的硕士生在其导师的指导下，开展了一项旨在开发一套能与“肺芯片”兼容的“烟雾暴露系统”的研究。该研究的主要目标是：
1. 设计并制造一个能够产生电子烟蒸气、并以可控和可重复的方式将其输送到器官芯片设备的系统。
2. 设计并制造一个适合培养肺细胞、并能与上述暴露系统无缝连接的肺芯片设备。
3. 将两者集成，并初步验证这一完整平台用于研究电子烟毒理学的可行性。
该研究的核心工作是开发两大关键部分：烟雾暴露系统和器官芯片设备。
1. 烟雾暴露系统的设计
研究者在详细回顾了现有文献的基础上，提出了一套创新的设计。该系统并非简单地用一个泵将烟雾抽到芯片上，而是考虑了实验的精确性、无菌性和可重复性。
2. 器官芯片设备的设计
与烟雾暴露系统配套，研究者设计并制造了一款简化的“肺芯片”。
三、 主要测试与验证结果
研究者对开发的系统进行了分步测试，以验证其性能。
1. 烟雾暴露系统性能测试：
2. 对传统培养板中细胞的暴露测试：
3. 集成系统测试：
四、 研究结论与展望
结论：
本研究成功设计并制造了一套功能完整的“芯片上烟雾暴露”平台。尽管最终的集成生物学测试未能完成，但现有结果充分证明了：
展望与未来工作建议：
作者指出了几个未来改进的方向：
尽管论文作者成功验证了自研烟雾暴露系统的可行性，但自研路径存在明显门槛：需要自行改装电子烟、设计控制电路、编写软件、3D打印接头，且在低流速下容易因蒸气冷凝影响重复性。这正是德伯可以为研究者提供的价值所在。
德伯相关产品推荐
1. 电子香烟烟雾发生器E-ASG
一款符合ISO 3308及国标GB 41700-2022的标准化电子烟烟雾发生设备，支持精确控制抽吸体积（15～80 mL，精度±0.1 mL）、抽吸时间和频率，可无缝对接细胞暴露实验。
2. 香烟烟雾细胞暴露系统
文献最后的建议是在现有芯片基础上引入气-液界面（ALI）培养和共培养（例如加入内皮细胞），使其更真实地模拟人体肺泡。Cultex® RFS径向流系统，是气液界面暴露技术的国际标杆。
德伯科技作为Cultex在中国地区的技术服务合作伙伴，不仅能为国内用户提供该系统的全面技术支持，也致力于吸入暴露领域的国产化创新。我们自主研发的香烟烟雾细胞暴露系统Aexpo以及香烟烟雾体外暴露系统iSCP，均可以实现从烟雾发生到细胞暴露的全流程自动化联动，成本更低、交付更快、技术支持更及时。
从学术论文的可行性验证，到标准化产品的批量应用，德伯正在缩短这一距离。我们相信，当越来越多研究者能够以更低成本、更短周期获得可靠数据时， 健康影响的研究才能真正提速。
