关键词:COPD造模;口鼻熏烟;流量控制
在COPD动物模型制备研究中,口鼻熏烟造模系统是构建疾病模型的核心设备。德伯科技提供两款口鼻熏烟造模系统——动物COPD熏烟造模系统AFO与高精度口鼻熏烟造模系统AIO,均能够模拟人类吸烟行为,将符合ISO3308/CIR标准的烟气稳定输送至动物呼吸道。

动物COPD熏烟造模系统AFO

高精度口鼻熏烟造模系统AIO
面对这两款产品,研究者常有的困惑是:它们看起来都能做COPD造模,区别到底在哪里?我该选哪一款?
本文将从两款系统的共同基础、核心差异、适用场景及快速决策四个维度展开分析,帮助您根据自身实验需求做出判断。
相同点
相同的口鼻暴露塔
两款系统均采用流过式口鼻暴露结构,单层12个动物位置,最高可扩展至9层共108个端口。塔身采用航空级铝合金制造,通过三腔室流过式气路设计,确保每层动物吸入的烟气浓度一致性,层间偏差不超过15%。暴露塔兼容不同体重范围的大鼠及小鼠。
相同的香烟发生器
两款系统均搭载符合ISO3308/CIR国际吸烟标准的半自动香烟发生器。该发生器采用柱塞泵脉冲抽吸方式,可设定单口吸烟量、吸烟时间(标准2秒/次,2-10秒可调)、吸烟间隔(6-60秒可调)等参数。实验过程中,发生器自动点烟、按设定时间自动切换烟嘴,每支烟的抽吸曲线高度一致,确保烟气浓度的重复性。
相同的使用流程
两款产品的操作流程相同:实验人员手动装烟,设定好实验参数后,系统自动执行点烟、抽吸、换烟流程,实验结束后手动剔烟。整个熏烟过程自动运行,无需人工值守。
核心差异
两款产品的本质差异体现在流量控制方式和软件配置上,具体如下:
AFO:流量开关控制 + eMos监测软件
流量控制采用浮子流量计方式(现已升级为流量开关),实验前手动调好目标流量值,实验开始后系统按预设值自动运行
搭载eMos监测软件,可对熏烟过程中的温湿度、压差、氧气浓度等环境参数进行实时在线监测
通气量为15 L/min
AIO:MFC质量流量控制器 + eComa全功能软件
流量控制采用MFC(质量流量控制器),通过PID算法根据传感器反馈实时闭环调节,自动维持流量与浓度的稳定
搭载eComa全功能控制软件,除环境监测外,还可实现实验程序的编写、存储与自动调用,对暴露腔压力、浓度等进行自动控制
通气量为20 L/min,可选配O₂、CO₂、CO等气体浓度传感器并实现自动控制
对比分析
| 对比维度 | AFO(流量开关) | AIO(MFC控制) |
|---|---|---|
| 流量精度 | 满足常规造模需求 | 更高,闭环反馈控制 |
| 设备成本 | 低 | 高 |
| 维护成本 | 低,堵塞更换成本低 | 高,需高频更换过滤膜 |
| 故障风险 | 低,耐受烟气复杂成分 | 较高,颗粒物/VOC易致堵塞 |
| 实验中断风险 | 几乎无 | 存在(MFC损坏维修需3天) |
| 智能控制能力 | 基础监测 | 自动闭环控制,程序化运行 |
| 适用场景 | 常规COPD造模为主 | 精度造模+粉尘精确控制研究 |
不同场景下的选择
场景一:常规COPD熏烟造模——优先考虑AFO
适用特征:
使用香烟烟雾进行周期性熏烟暴露(如每天熏烟1-2小时,持续数周至数月)
实验方案相对固定,无需频繁调整流量参数
追求设备稳定性和低使用成本
推荐理由:
烟气成分复杂(含颗粒物、VOC、焦油等),流量开关结构简单,对烟气杂质的耐受度高于MFC
长期造模实验中,设备持续运行稳定,几乎零故障风险
即使需要维护,成本远低于MFC类设备,不影响实验进度
操作同样自动简单,放入动物、调好流量、放入烟后全程无需人工干预

场景二:对流量精度有特殊要求的研究——考虑AIO
适用特征:
需要精确控制暴露浓度梯度(如比较不同剂量下的生物学效应)
实验涉及粉尘气溶胶等对浓度稳定性要求高的场景
需要精确控制暴露舱内O₂、CO₂浓度,解决低氧或高CO₂条件下的造模一致性难题
推荐理由:
MFC流量精度更高,可实现浓度、流量的闭环反馈控制
PID算法可实时响应工况变化,维持暴露条件的稳定性
eComa软件支持实验程序编写与存储,适合需要精确控制暴露浓度的机制研究
场景三:短期预实验或预算有限——AFO是稳妥之选
适用特征:
初次建立COPD模型,处于方法探索阶段
实验周期较短(1-2个月)
希望控制设备投入
推荐理由:
成本更低,用更少的投入验证造模方案可行性
功能完全满足常规造模需求,不影响实验质量
场景四:多设备集成与合规性要求——AIO更合适
适用特征:
实验室有多台德伯的发生器设备(如粉尘发生器、VOC发生器),希望统一控制
实验需满足GLP规范,数据需具有完整追溯性
推荐理由:
eComa软件可在主界面内嵌入德伯所有气溶胶发生器的控制软件,实现一套软件控制所有设备
软件可选符合FDA 21 CFR PART 11法规要求,支持电子签名、数据追溯和用户分级授权管理

总结
选择AFO还是AIO,本质上是根据实验需求与控制精度要求的匹配度做出的决策。两款产品共享相同的暴露塔和香烟发生器硬件,保证了基本造模功能的一致性与可靠性。差异集中在流量控制方式和软件能力上:
AFO采用流量开关方案,满足常规造模需求,成本低、风险低,是绝大多数COPD熏烟造模用户的优先选择
AIO采用MFC闭环控制方案,提供更高精度的智能控制,适合需要精确控制暴露浓度的研究场景
对于绝大多数常规COPD熏烟造模用户,AFO是经济、稳妥的选择。如需进一步沟通具体配置,欢迎咨询德伯技术支持团队。