Characterization of exhaled e-cigarette aerosols in a vape shop using a field-portable holographic on-chip microscope.
Characterization of exhaled e-cigarette aerosols in a vape shop using a field-portable holographic on-chip microscope.
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DOI：
10.1038/s41598-022-07150-2
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发表时间：
2022-02-24
影响因子：
4.6
通讯作者：
Ozcan A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Çetintaş E;Luo Y;Nguyen C;Guo Y;Li L;Zhu Y;Ozcan A
在过去的十年里，电子烟的使用急剧增加。由于呼出的电子烟颗粒，二手暴露对健康的不利影响引起了重大关注，要求对这些颗粒的特性进行进一步研究。在这项工作中，我们报告了使用深度学习和无透镜全息显微镜实现的现场便携式设备（称为c-Air）对呼出的电子烟气溶胶进行的直接挥发性测量;为了进行这项分析，我们在一家电子烟商店进行了一系列现场实验，客户使用/vaped他们的电子烟产品。在四天的实验中，我们以约16分钟的间隔定期对室内空气进行采样，并用c-Air收集呼出的颗粒。收集的颗粒的延时内联全息图由c-Air记录，并使用卷积神经网络重建，得到颗粒的相位恢复显微图像。由于蒸发，单个颗粒的体积衰减被用作每种气溶胶挥发性的指标。通过c-Air实验量化的挥发性动力学表明，室内雾化增加了空气中挥发性和半挥发性颗粒的百分比。报告的方法和研究结果可以指导进一步研究室内电子烟排放的波动特征。
The past decade marked a drastic increase in the usage of electronic cigarettes. The adverse health impact of secondhand exposure due to exhaled e-cig particles has raised significant concerns, demanding further research on the characteristics of these particles. In this work, we report direct volatility measurements on exhaled e-cig aerosols using a field-portable device (termed c-Air) enabled by deep learning and lens-free holographic microscopy; for this analysis, we performed a series of field experiments in a vape shop where customers used/vaped their e-cig products. During four days of experiments, we periodically sampled the indoor air with intervals of ~ 16 min and collected the exhaled particles with c-Air. Time-lapse inline holograms of the collected particles were recorded by c-Air and reconstructed using a convolutional neural network yielding phase-recovered microscopic images of the particles. Volumetric decay of individual particles due to evaporation was used as an indicator of the volatility of each aerosol. Volatility dynamics quantified through c-Air experiments showed that indoor vaping increased the percentage of volatile and semi-volatile particles in air. The reported methodology and findings can guide further studies on volatility characterization of indoor e-cig emissions.
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DOI：
10.1016/j.scitotenv.2020.143423
发表时间：
2021-03-15
期刊：
The Science of the total environment
影响因子：
--
作者：
Li L;Nguyen C;Lin Y;Guo Y;Fadel NA;Zhu Y
通讯作者：
Zhu Y
影响因子：
8.3
作者：
Khachatoorian, Careen;Jacob, Peyton, III;Talbot, Prue
通讯作者：
Talbot, Prue
影响因子：
5.2
作者：
Mikheev, Vladimir B.;Ivanov, Alexander;Clark, Pamela I.
通讯作者：
Clark, Pamela I.
影响因子：
5.8
作者：
Schripp, T.;Markewitz, D.;Salthammer, T.
通讯作者：
Salthammer, T.
影响因子：
3.8
作者：
Bishara W;Su TW;Coskun AF;Ozcan A
通讯作者：
Ozcan A