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A. LEDライト カバー
B.バッテリー(回路も内蔵)
C. アトマイザー (加熱要素)
D. カートリッジ (マウスピース)
電子タバコは、タバコの燃焼なしで喫煙をシミュレートする、手持ち式の電池駆動の気化器です。[1]電子タバコのコンポーネントには、マウスピース（ドリップチップ[2]）、カートリッジ（液体貯蔵領域）、加熱要素/アトマイザー、マイクロプロセッサ、バッテリーが含まれ、一部のコンポーネントの端にはLEDライトがあります。 [3]アトマイザーは、e-liquidを気化させる小さな加熱要素またはコイルと、コイルに液体を引き付けるウィッキング素材で構成されています。 [4]ユーザーが吸入すると、フローセンサーが加熱要素をアクティブにして液体溶液を霧化します。[5]ほとんどのデバイスは、押しボタンで手動でアクティブ化されます。[6] e-liquidは、チャンバー内で約100〜250°C（212〜482°F）の温度に達し、エアロゾル化された蒸気を生成します。[7]ユーザーは、タバコの煙ではなく、エアロゾル（一般的には蒸気と呼ばれるが不正確）を吸入する。[8]ベイプは喫煙とは異なるが、喫煙のように手から口に吸い込む動作や、タバコの煙に似たエアロゾルなど、いくつかの類似点がある。[1]エアロゾルはタバコを吸うのに似た風味と感触を提供する。[1]電子タバコを適切に使用するには学習曲線がある。[9]電子タバコはタバコの形をしており、[10]他にも多くのバリエーションがある。[11]目立たずに使用できるペンやUSBメモリスティックに似た電子タバコも販売されている。 [12]
電子タバコには、タバコに似たシガライク、シガライクよりも大きく、液体タンクを詰め替えられる eGo、基本部品から組み立てられる、または既存の製品を改造して作られる mod の 3 つの主な種類があります。[13]シガライクは使い捨てか、充電式バッテリーと交換可能なニコチン カートリッジが付属しています。[14]シガライク電子タバコには、バッテリーに接続されたカートマイザーが含まれています。[15]「カートマイザー」(カートリッジとアトマイザーを組み合わせた造語[16] ) または「カート」は、液体を含んだポリフォームに囲まれたアトマイザーで構成され、これが電子液体ホルダーとして機能します。[4]クリアロマイザーまたは「クリアロ」は、カートタンクと似ており、アトマイザーが挿入される透明なタンクを使用します。[17]リビルド可能なアトマイザーまたはRBAは、既製のアトマイザー「ヘッド」と交換するのではなく、ユーザーがウィックとコイルを自分で組み立てる、つまり「構築」できるアトマイザーです。[18]電源は電子タバコの最大のコンポーネントであり、[19]多くの場合、充電可能なリチウムイオン電池です。[11]
電子タバコ業界が進化を続けるにつれ、新製品が急速に開発され、市場に投入されています。[20]第一世代の電子タバコは従来のタバコに似ている傾向があるため、「シガライク」と呼ばれています。[18]ほとんどのシガライクはタバコに似ていますが、サイズには多少のばらつきがあります。[15]第二世代のデバイスは全体的に大きく、従来のタバコに似ていません。[21]第三世代のデバイスには、機械式モッドと可変電圧デバイスが含まれます。[18]第四世代には、サブオームタンクと温度制御装置が含まれます。[22]第一世代の電子タバコの電圧は約3.7 [23]で、第二世代の電子タバコは3 Vから6 Vまで調整可能で、[24]最近のデバイスでは8 Vまで上げることができます。[23]最新世代の電子タバコはポッドモッドであり、[25]通常の電子タバコよりも高いレベルのニコチンを提供します[26]エアロゾル化されたプロトン化ニコチンの生成により。[27]
電子液体は、電子タバコなどの蒸気製品に使用される混合物であり[28]、通常はプロピレングリコール、グリセリン、ニコチン、香料、添加物、およびさまざまな量の汚染物質が含まれています。[29]電子液体の配合は、電子タバコの製造設計の急速な成長と変化により大きく異なります。[15]ニコチンや香料などの添加物を含む電子液体の組成は、ブランド間およびブランド内でも異なります。[30]この液体は通常、プロピレングリコールとグリセリンを合わせて95%で構成され、残りの5%は香料、ニコチン、およびその他の添加物です。[31]プロピレングリコール、 [32]ニコチン、[33]香料を含まない電子液体も販売されています。[34]香料は天然、人工、 [30]または有機の場合があります。[35]電子液体には、ホルムアルデヒドや金属ナノ粒子など80種類以上の化学物質が含まれていることが確認されています。 [36]米国および世界中に多くの電子液体メーカーがあり、[37] 2018年には15,500種類以上のフレーバーが存在していました。[38]米国食品医薬品局（FDA）の規則では、電子液体メーカーはいくつかの製造基準に準拠する必要があります。[39] EUタバコ製品指令の改正には、電子液体に関するいくつかの基準があります。[40]業界基準は、米国電子液体製造基準協会（AEMSA）によって作成および公開されています。[41]
用途
関数
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電子タバコは、タバコの燃焼を伴わない喫煙をシミュレートする、携帯型電池駆動の気化器です。[1]ユーザーが吸い込むと、気流がフローセンサーを作動させ、加熱要素が液体溶液を霧化します。[5]使用されるトリガーセンサーには、音響、圧力、タッチ、静電容量、光学、ホール効果、電磁場などがあります。[42]ほとんどのデバイスには、オン/オフを切り替えるための手動の押しボタンスイッチがあります。[6]電子タバコは、炎でデバイスに「火をつける」ことではオンになりません。[11]
電子液体はチャンバー内で約100～250℃の温度に達し、エアロゾル化した蒸気を生成します。[7]可変電圧デバイスは温度を上げることができます。[30]グリセリンのみの液体は、プロピレングリコールとグリセリンの液体よりも高い温度で気化します。[30]ユーザーはタバコの煙ではなく、エアロゾル（一般的には蒸気と呼ばれますが、不正確です）を吸入します。[8]電子タバコは一服の間に蒸気を生成しません。[43]
感知
電子タバコはタバコの喫煙とは異なりますが、手を口に運ぶ動作やタバコの煙に似た蒸気など、行動習慣にはいくつかの類似点があります。[1]電子タバコは、喫煙に似た風味と感触を提供します。[1]従来のタバコと電子タバコの顕著な違いは触感です。[1]従来のタバコは滑らかで軽いですが、電子タバコは硬く、冷たく、少し重いです。[1]電子タバコは従来のタバコよりも複雑なため、正しく使用するには学習曲線が必要です。[9]
従来の紙巻きタバコと比較すると、電子タバコの一般的な吸引時間ははるかに長く、通常の紙巻きタバコよりも強い吸引力が必要です。[44] 2012年に電子タバコデバイスによって生成される蒸気の量は、ベイプの使用とともに減少しました。[1]そのため、同じ量の蒸気を生成するには、吸引力を高める必要があります。[1]濃縮ニコチン液を使用した後期世代の電子タバコは、従来の紙巻きタバコと同程度のニコチンを送達する可能性があります。[45]多くの電子タバコのバージョンには、生成される蒸気の量を調整するための電力制御が含まれています。 [11]生成される蒸気の量はバッテリーからの電力によって制御されるため、一部のユーザーはデバイスを調整してバッテリー電力を増やしています。[7]電子液体のグリセリンの割合が高いと、蒸気の生成量も増加します。[46]
工事
電子タバコには、タバコ型、ペン型、タンク型など、さまざまな種類があります。[11 ] 電子タバコの中には、従来のタバコに似たものもありますが、そうでないものもあります。[9]電子タバコには、タバコに似たシガライク、シガライクよりも大きく、液体を補充できるタンクを備えたeGo、基本部品から組み立てられたり、既存の製品を改造したりして作られたモッドの3つの主なタイプがあります。[13]
電子タバコの部品には、マウスピース、カートリッジ（液体貯蔵部）、加熱要素/アトマイザー、マイクロプロセッサ、バッテリーがあり、端にLEDライトが付いているものもあります。 [3]電子タバコは使い捨てタイプと再利用可能なタイプが販売されています。[13]ほとんどのタイプは再利用可能ですが、使い捨てタイプもあります。[47]価格は10ドル以下から200ドル以上まであります。[48]エントリーレベルの再利用可能な電子タバコの価格は25ドル程度です。[49]
使い捨て電子タバコはカートリッジ内の液体が使い果たされると廃棄されますが、充電式電子タバコは無期限に使用できます。[50]充電式タバコ（ポッドベースシステム）でも、ポイ捨ての危険性があります。[51] [52]ポッドが環境に放出されるのを防ぐ方法についてはいくつかの考えがあり（電子タバコポッドのデポジットシステムなど）、現在、タバコの吸殻も環境を汚染していることを忘れてはなりません。[53] ワンピースデバイスは通常使い捨てです。[54]
電子タバコは通常、1つ、2つ、3つ、または複数の部品で構成されます。[54]使い捨ての電子タバコは約400回吸うことができます。[55]再利用可能な電子タバコは手で詰め替えるか、事前に充填されたカートリッジと交換し、一般的なクリーニングが必要です。[11]使い捨てと再利用可能な電子タバコの幅広い種類があります。[42]使い捨ての電子タバコは数ドルで提供されており、より高価な再利用可能な電子タバコにはスターターキットへの先行投資が必要です。[9]一部の電子タバコには、タバコの燃える輝きに似たLEDが先端に付いています。[45] LEDはバッテリーの状態を示す場合もあります。[1] LEDは、個人用の気化器やモッドでは一般的に使用されません。[3]
第一世代の電子タバコは、その使用方法や外観において、タバコや葉巻などの喫煙器具を模倣していることが一般的でした。[18]後期世代の電子タバコは、しばしばモッド、PV（パーソナル・ベポライザー）、APV（アドバンスド・パーソナル・ベポライザー）と呼ばれ、ニコチン拡散性能が向上し、[18]より大容量のバッテリーを内蔵し、金属製のチューブやボックスなど様々な形状があります。[56]これらには、銀、鋼、金属、セラミック、プラスチック、繊維、アルミニウム、ゴムとスプーム、リチウム電池が含まれています。[57]クラウドチェイサーと呼ばれるベイパーのサブクラスが増えており、低抵抗の加熱コイルを使用してアトマイザーを構成し、大量の蒸気を生成します。[58]この方法はクラウドチェイシングとして知られています。[59]多くの電子タバコは、ブランド間で互換性のある標準化された交換可能な部品で作られています。[ 60] [61]多くの電子タバコはUSB充電器付きで販売されています。 [ 62 ]目立たずに使用したい人のために、ペンやUSBメモリスティックに似た電子タバコも販売されています。 [12]
無関係な機能と組み合わされた新しい電子タバコ製品が増えていることは、電子タバコのカスタマイズの明確な傾向を証明している。[63]経験豊富なユーザーは、電子タバコを自分の（吸入の）ニーズに合わせて調整することを好むようで、異なるサイズの空気穴を備えたアトマイザーヘッドを使用して空気流入口を調整した電子タバコにつながっている。[63]これは、ユーザーが電子タバコから吸い込むときに圧力差によって作動する、最近導入されたモデルに適用されており、デバイスを加熱するためにボタンを押さずに済む。[63]その他の興味深い新しい電子タバコのようなデバイスは、他の電子製品と組み合わせた機能を提供している。例えば、Bluetooth電子タバコは、電子タバコを吸いながら音楽を聴いたり、友達に電話したりすることができ、別のデバイスは電子タバコと携帯電話の両方として使用できる。[63]
電子タバコの吸った回数を追跡し、コスト削減と寿命の延長を計算し、自動シャットダウンやパスワード保護の安全性などの機能を備えたスマートフォンアプリケーションが導入されました。[63]これに沿って、フィリップモリスインターナショナルは、 Wi-Fi接続の電子タバコの特許を申請しており、これにより他のデバイスに接続できるようになります。[63]このデバイスは、人々が禁煙するのを助けることを目的としたスマートフォンアプリケーションと同期し、進捗状況を注意深く追跡する可能性があります。 [63]同様の製品に、スマートフォンと電子タバコを組み合わせた「セルラーベポライザー」であるVaporcade Jupiterがあります。[63]これにより、ユーザーは電子タバコの使用、電子液体の残り、使用したフレーバーを監視できます。[63]
デバイスの世代
電子タバコ業界が進化を続ける中、新製品が次々と開発され、市場に投入されている。[20]初期のデバイスは従来のタバコに似ており、多くの場合、ユーザーが吸うと先端に点灯する小さなライトが付いていた。[64]これらの初期のシステムは、エアロゾルの粒子サイズが大きすぎて肺の奥深くまで浸透できなかったこともあり、ニコチンの送達効率が低かった。 [ 64]新しいバージョンでは、交換可能または詰め替え可能なリザーバーと充電式バッテリーが採用されており、粒子が小さくなり、ニコチン送達効率が向上している。[64]電子タバコは多くの国で規制されていないため、デバイスのデザインは頻繁に変更される可能性がある。[65]電子タバコの品質には、気流速度、エアロゾル生成、電子液体カートリッジの漏れなど、大きなばらつきがある。[66]
第一世代
第一世代の電子タバコは、1927年から1936年および1963年から1998年にかけて特許として始まり、2003年に商業的に主流になりました。 [67]タバコのタバコに似ている傾向があるため、「シガライク」と呼ばれています。[18]シガライク電子タバコの3つの部分は、当初、カートリッジ、アトマイザー、バッテリーでした。[15]シガライク電子タバコには現在、バッテリーに接続されたカートリッジアトマイザー（カートリッジアトマイザー）が含まれています。[15]ほとんどのシガライクはタバコに似ていますが、サイズに多少のばらつきがあります。[15]
これらは、バッテリー、コイル、電子液体が満たされた充填材が単一のチューブに収められた単一ユニットであり、バッテリーまたは電子液体が空になった後に使用され、廃棄される。[18]また、バッテリーとカートリッジを備えた再利用可能なデバイスであることもあり、これはカートマイザーと呼ばれる。[21]カートマイザーのカートリッジはバッテリーから分離できるため、バッテリーを充電し、電子液体がなくなったら空のカートマイザーを交換することができる。[18]
バッテリーセクションには、息を吸い込むことで作動する電子式エアフローセンサーが搭載されている場合があります。 [21]他のモデルでは、操作中に押し続ける必要がある電源ボタンが使用されています。[21]電源ボタンまたはデバイスの端にあるLEDも、デバイスが蒸発しているときに表示されます。[68]
充電は通常、バッテリーに接続するUSB充電器で行われます。[69]一部のメーカーは、タバコの箱の形をしたポータブル充電ケース（PCC）も販売しており、その中には個々の電子タバコのバッテリーを充電できる大きなバッテリーが入っています。[70]再利用可能なデバイスは、バッテリー、充電器、および少なくとも1つのカートリッジを含むキットで提供される場合があります。[70]さまざまなニコチン濃度が利用可能であり、ユーザーへのニコチン供給量も、さまざまなカートマイザー、電子液体混合物、およびバッテリーから供給される電力によって異なります。[10]
これらの製造上の違いは、電子タバコが液体溶液をエアロゾルに変換する方法、そして特定の液体に対してユーザーと周囲の空気に届けられる成分のレベルに影響を与えます。[10]第一世代の電子タバコは、約3.7Vの低い電圧を使用します。[23]
第二世代
第二世代のデバイスは2013年に登場し、より経験豊富な人々が使用する傾向がある。[21]全体的に大きく、タバコの紙巻きタバコに似ていない。[21]通常、タンクと独立したバッテリーの2つのセクションで構成される。バッテリーは容量が大きく、取り外しできない。[18]充電式であるため、ねじ式コネクタでバッテリーに接続するUSB充電器を使用する。一部のバッテリーには「パススルー」機能があり、充電中でも使用できる。[4] [71]
第二世代の電子タバコでは、一般的にタンクまたは「クリアロマイザー」が使用されています。[21]クリアロマイザーのタンクは電子液体を補充するように設計されていますが、カートマイザーはそうではありません。 [18]補充可能でバッテリーも充電可能なため、運用コストが低くなります。[18]また、事前に充填されたカートマイザーを使用することもできます。[18]
安価なバッテリーセクションの中には、ユーザーが吸い込んだときに通過する空気の乱流を検知してデバイスを起動するマイクを使用するものもあります。eGoスタイルのような他のバッテリーは、集積回路と手動で起動するためのボタンを使用できます。LEDはバッテリーの状態を示します。電源ボタンはバッテリーをオフにすることもできるため、誤って起動することはありません。[72]第2世代の電子タバコは、電圧が低く、約3.7Vです。[23]調整可能な電圧デバイスは、3V〜6Vに設定できます。[24]
第三世代
2013年に始まった第3世代には、メカニカルモッドと可変電圧デバイスが含まれていました。[73] [74]バッテリーセクションは、ユーザーによる改造が一般的だった過去を参考にして、一般的に「モッド」と呼ばれています。[18]メカニカルモッドには集積回路は含まれていません。[74]通常は円筒形または箱型で、典型的なハウジングの材料は、木材、アルミニウム、ステンレス鋼、または真鍮です。[75]より大きな「ボックスモッド」は、より大きなバッテリー、場合によっては複数のバッテリーを収納できます。[75]
メカニカルモッドや可変デバイスは、以前の世代のものよりも大きなバッテリーを使用します。[76]一般的に使用されるバッテリーのサイズは、18350、18490、18500、18650です。[77]バッテリーは取り外し可能な場合が多く、[74]消耗したときに交換できます。バッテリーは取り外して外部から充電する必要があります。[74]
可変デバイスではワット数、電圧、またはその両方を設定できます。[4] [74]これらには充電用のUSBコネクタが付いていることが多く、充電しながら使用できるものもあり、「パススルー」機能と呼ばれています。[4] [78]
電源セクションには、画面表示、幅広い内蔵バッテリーのサポート、さまざまなタイプのアトマイザーとの互換性などの追加オプションが含まれる場合があります。[21]第三世代のデバイスには、さまざまなウィッキング素材を使用した再構築可能なアトマイザーが搭載されています。[18] [21]これらの再構築可能なデバイスは、手作りのコイルを使用しており、アトマイザーに取り付けて蒸気の生成量を増やすことができます。[76]この世代のハードウェアは、パワーや風味を高めるために変更されることがあります。[79]
より大きなバッテリーセクションを使用することで、より大きなタンクを取り付けることができ、より多くの電子液体を保持することができます。[75]最近のデバイスは最大8Vまで対応しており、以前の世代よりも電子液体を大幅に加熱することができます。[23]
第4世代
第4世代の電子タバコは2014年に米国で発売されました。[45]第4世代の電子タバコはステンレス鋼とパイレックスガラスで作られており、プラスチックはほとんど含まれていません。[22]第4世代には、サブオームタンクと温度制御装置が含まれています。[22]電子タバコユーザーは大量のパフで吸い込むことができるため、1回のパフで電子液体を大量に使用します。[80]通常、経験豊富な電子タバコユーザーが使用します。[81]
アトマイザーとタンク
アトマイザーは、電子液体を気化させる小さな加熱要素と、液体をコイルに吸い上げるウィッキング材で構成されています。バッテリーと電子液体とともに、アトマイザーはあらゆる個人用気化器の主要コンポーネントです。 [21]作動すると、抵抗線コイルが加熱されて液体が気化し、ユーザーがそれを吸入します。[82]
コイルの電気抵抗、デバイスの電圧出力、アトマイザーの空気の流れ、ウィックの効率はすべて、アトマイザーから出る蒸気に影響を与えます。[83]これらは、生成される蒸気の量や体積にも影響を与えます。[83]
カンタル製のアトマイザーコイルの抵抗は通常0.4Ω（オーム）から2.8Ωの範囲です。[83]抵抗値が低いコイルは蒸気の生成量が増えますが、ユーザーが電気原理とそれがバッテリーの安全性にどのように関係しているかについて十分な知識を持っていないと、火災や危険なバッテリー故障の危険があります。[84]
ウィッキングの材質はアトマイザーによって異なります。[85]「再構築可能」または「自分で作る」アトマイザーでは、シリカ、綿、レーヨン、多孔質セラミック、麻、竹糸、酸化ステンレスメッシュ、さらにはワイヤーロープケーブルをウィッキングの材質として使用できます。[85]
カートマイザー
「カートマイザー」（カートリッジとアトマイザーを組み合わせた造語。 [16]）または「カート」は、アトマイザーと、電子液体ホルダーとして機能する液体に浸したポリフォームで囲まれた構造です。[4]最大 3 つのコイルを持つことができ、各コイルは蒸気の生成を増加させます。[4]カートマイザーは、通常、電子液体が焦げた味になり始めたら廃棄されます。これは通常、電子タバコが乾燥したコイルで作動した場合、または芯の沈殿によりカートマイザーが常に満杯（ゴボゴボ音を立てる）になった場合に発生します。 [4]ほとんどのカートマイザーは、そのように宣伝されていない場合でも、詰め替え可能です。[4]
カートマイザーは、単独でも、あるいはより多くの電子液体を収容できるタンクと組み合わせても使用できる。[4]このために「cartotank」という造語が作られた。[86]タンク内で使用する場合、カートマイザーはプラスチック、ガラス、または金属のチューブに挿入され、液体がコイルに届くようにカートマイザーの側面に穴またはスロットが開けられる必要がある。[4]
クリアロマイザー
クリアロマイザーは、カートマイザーのデザインを起源として、2009年に発明されました。[87]クリアロマイザーには、ウィッキング材、電子液体チャンバー、アトマイザーコイルが1つの透明な部品に収められていました。[87]これにより、ユーザーはデバイス内の液体レベルを監視できます。[87]クリアロマイザーまたは「クリアロ」は、アトマイザーがタンクに挿入される点でカートタンクに似ています。[17]クリアロマイザー内部には、さまざまなウィッキングシステムが使用されています。[4]中には、重力を利用して電子液体をウィックとコイルアセンブリに運ぶもの（たとえば、ボトムコイルクリアロマイザー）もあれば、毛細管現象や、ユーザーがクリアロマイザーを操作しながら電子液体をある程度かき混ぜることを利用するものもあります（トップコイルクリアロマイザー）。[4]コイルとウィックは通常、ユーザーが交換できるプレファブリケーションアセンブリまたは「ヘッド」の中にあります。[88]
クリアロマイザーは、空気の流れを調節できるようになっています。[89]タンクはプラスチック製またはホウケイ酸ガラス製です。[90]電子液体のフレーバーによっては、プラスチック製のクリアロマイザータンクを損傷することが知られています。[90]
再構築可能なアトマイザー
リビルド可能なアトマイザー（RBA）は、既製のアトマイザー「ヘッド」と交換するのではなく、ユーザーがウィックとコイルを自分で組み立てたり「構築」したりできるアトマイザーです。[18]これらは一般的に高度なデバイスと見なされています。[91]また、ユーザーは任意の電気抵抗でアトマイザーを構築することもできます。[18]
これらのアトマイザーは、リビルド可能なタンクアトマイザー（RTA）とリビルド可能なドリップアトマイザー（RDA）の2つの主要なカテゴリに分けられます。[92]
再構築可能なタンクアトマイザー
RTAには、ウィックに吸収される液体を入れるタンクがあります。[93]最大4mlのe-リキッドを入れることができます。[94]タンクはプラスチック、ガラス、金属のいずれかです。[90]タンクアトマイザーの1つの形式は、ジェネシススタイルのアトマイザーでした。[93]ウィッキング材料には、セラミックウィック、ステンレススチールメッシュ、またはロープを使用できます。[93]スチールウィックは、コイルのアーク放電を防ぐために酸化する必要があります。[93]別のタイプはサブオームタンクです。[94]これらのタンクには、再構築可能なキットまたはRBAキットがあります。[94] 0.2オーム、0.4オーム、0.5オームのコイルヘッドを使用することもできます。[94]これらのコイルヘッドには、ステンレススチールコイルを使用できます。[95]
再構築可能なドリップアトマイザー
RDAは、電子液体をコイルとウィックに直接滴下するアトマイザーです。[96] RDAで使用される電子液体の一般的なニコチン濃度は3 mgと6 mgです。[96] RDAで使用される液体には、植物性グリセリンが多く含まれる傾向があります。[96]完全に飽和したウィックでは、10〜20回の吸引が可能です。[97]通常、アトマイザーの「ビルディングデッキ」のみで構成され、通常は3つのポストに穴が開けられており、1つ以上のコイルを収容できます。 [79]ユーザーは、裸のウィックとコイルアセンブリに液体を滴下して、アトマイザーを手動で湿らせておく必要があるため、その名前が付けられています。[ 96]
抵抗要素
カンタル線は、RDA、RBA、RTAのほか、クリアロマイザー、タンク、カートマイザーにも使用されています。[4]ニッケル線やチタン線は温度制御に使用できます。[96]
スクオンク改造
スクォンク モッドのボトムフィーディング システムの起源は、2009 年にまで遡ります。[98]電子タバコ フォーラム (ECF) のメンバーである「Carlos49」は、市場で入手可能な最初のスクォンカーを開発したと広く考えられています。[98]スクォンク モッドは、その構造が他のモッド ボックスとは異なります。[98]スクォンク モッドには 510 接続があり、モッド内に e-liquid ボトルを配置して使用するように改造されています。[4]ユーザーは、デバイスの開口部から e-liquid ボトルを絞り、チューブを通って e-liquid を付属のアトマイザーに送ります。[98]絞りを解くと、余分な液体はボトルに戻ります。[98]
ポッドモッド
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ポッドモッドは、ニコチン、フレーバー、その他の成分を含む液体を加熱してエアロゾルを生成します。[27]ポッドモッドは軽量で持ち運びやすく、[99]小型で再利用が可能です。[27]ポッドモッドではボタンを押す必要がありません。[100]ポッドモッドは、それほど学習する必要がありません。[100]ほとんどのポッドモッドでは、ユーザーは新しいパッケージを開けてポッドをデバイスに挿入し、ベイプを始めることができます。[27]充電はUSBポートを使用して行います。[100]市場には多数のポッドモッドがあり[101]、ポッドモッドには多くの種類があります。[102]
ポッドモッドには、オープンシステム、クローズドシステム、またはその両方を使用するものの3つのカテゴリがあります。[102]ポッドモッドにはさまざまな色とフレーバーがあります。[103]多くのデバイスは、プロピレングリコール、グリセリン、安息香酸、ニコチン、人工香料を含む可能性のある交換可能な液体ポッドに依存しています。[104]一部のポッドモッドは詰め替え可能で、綿菓子、ドーナツクリーム、グミベアなどのフレーバーがあります。[101]大麻の主な精神活性化学物質であるテトラヒドロカンナビノール（THC）を含むポッドモッドが販売されています。[101]
ポッドモッドは、USBフラッシュドライブ、携帯電話、クレジットカードホルダー、蛍光ペンのように見えることがあります。[105]ポッドモッドは小さく、エアロゾルの発生が少ないため、簡単に隠すことができます。[106]手のひらに隠せるポッドモッドもあります。[106]後世代のポッドモッドは、シャーピーペンのように小さいです。[100]ポッドモッドの価格は、大型の電子タバコの約半分です。[100]
最新世代の電子タバコ「ポッド製品」、例えばJuulは、前世代に見られた遊離塩基ニコチンではなく、プロトン化塩に最も高いニコチン含有量（59 mg/mL）を持ち、経験の浅いユーザーでも吸いやすくなっている。[25]ポッドモッドは、通常の電子タバコよりも高レベルのニコチンを提供する。[26]ニコチンポッド1個あたりのニコチン含有量は、通常のタバコ1箱とほぼ同等である。[107]製品のラベルには、ポッドには59 mg/mLのニコチンが含まれていると記載されているが、75 mg/mLのニコチンなど、そのレベルはかなり高くなる可能性がある。[101]一部のポッドモッドには、Juulよりも高いレベルのニコチンが含まれており、6.5％にも達した。[108] 2015年6月、Juulはポッドモッドデバイスを発表した。[109] ブリティッシュ・アメリカン・タバコは2018年にThe Vergeに対し、「2012年から米国でVuse e-liquidに採用されている」と語った。[110]
ニコチン塩に関する研究は限られている。[99]テストによると、ポッドモッドのJuul、Bo、Phix、Sourinには、プロピレングリコールとグリセリンの溶液にニコチン塩が含まれている。[99]ニコチン塩基と安息香酸やレブリン酸などの弱酸を使用してニコチン塩を形成する。[111]安息香酸は、ニコチン塩を作成するために最もよく使用される酸である。[108]酸を含む遊離塩基ニコチン溶液はpHを低下させ、喉を刺激することなくより高いレベルのニコチンを提供することを可能にする。[112]ニコチン塩は、ユーザーへのニコチン送達のレベルと速度を増幅すると考えられている。[99]
ニコチン塩が体内に吸収される速度は、従来の紙巻きタバコからのニコチン吸収速度に近い。[113]ニコチン塩は刺激が少なく苦味も少ないため、ニコチン塩を含む電子液体は高濃度のニコチンでも耐えられる。[108]従来の紙巻きタバコはニコチン含有量が多いが、喫煙の嫌な味がする。[27]しかし、ポッドモッドは喫煙の嫌な味を伴わずに高濃度のニコチンを摂取できる。[27]
力
可変電力および電圧デバイス
可変デバイスは、可変ワット数、可変電圧、またはその両方である。[4] [74]可変電力および/または可変電圧には、ユーザーが加熱要素に適用される電力を調整できるようにする電子チップがある。 [21] [74]コイルに適用される電力の量は生成される熱に影響を与え、したがって蒸気の出力が変化する。[21] [61]コイルからの熱が大きいほど、蒸気の生成量が増える。[61]可変電力デバイスはコイルの抵抗を監視し、ユーザーが指定したレベルの電力をコイルに適用するために電圧を自動的に調整する。[114]最近のデバイスは最大8Vまで上がることができる。[23]
それらは長方形であることが多いが、円筒形のこともある。[75]通常、電圧、電力、コイルの抵抗などの情報を表示する画面がある。[115]設定を調整するには、ユーザーはボタンを押すか、ダイヤルを回して電力を上げたり下げたりする。[61]これらのデバイスの中には、アトマイザー抵抗計、バッテリー残量、パフカウンター、電源オフまたはロックなど、メニューシステムを通じて追加の設定を含むものがある。[116]電源は電子タバコの最大の構成要素であり、[19]多くの場合、充電式のリチウムイオン電池である。[11]
より小型のデバイスにはより小型のバッテリーが搭載されており、持ち運びが容易ですが、通常、より頻繁に充電する必要があります。[11]一部の電子タバコは、長持ちする充電式バッテリー、非充電式バッテリー、または充電式または非充電式の交換可能なバッテリーを使用しています。 [42]一部の企業は、電子タバコを充電するためのポータブル充電ケースを提供しています。[42]電子タバコの電源には、ニッケルカドミウム（NiCad）、ニッケル水素（NiMh）、リチウムイオン（Li-ion）、アルカリおよびリチウムポリマー（Li-poly）、リチウムマンガン（LiMn）バッテリーが使用されています。[42]
温度制御装置
温度制御装置は、ユーザーが温度を設定することを可能にする。[96]コイルが加熱されると、その抵抗は予測可能な変化を示す。[117]抵抗の変化は電線の種類によって異なり、高い抵抗温度係数を持たなければならない。[117]温度制御は、その抵抗変化を検出して温度を推定し、その推定値に合わせてコイルへの電圧を調整することによって行われる。[118]
ニッケル、チタン、NiFe合金、および特定のグレードのステンレス鋼は、温度制御用のワイヤに使用される一般的な材料です。[96]最も一般的に使用されるワイヤであるカンタルは、コイルの温度に関係なく抵抗が安定しているため使用できません。[117]ニッケルは、一般的な金属の中で最も高い係数を持っているため、最初に使用されたワイヤでした。[117]
温度は摂氏または華氏で調整できます。[119] EvolvのDNA40とYiHiのSX350Jは、温度制御装置で使用される制御ボードです。[120]温度制御により、ドライウィックの燃焼や電子液体の過熱を防ぐことができます。[120]
機械装置
機械式PVまたは機械式「モッド」は、しばしば「メカ」とも呼ばれ、集積回路、電子バッテリー保護、電圧調整のないデバイスです。[74]これらはスイッチによって起動します。[96]これらはバッテリーの自然な電圧出力に依存しており、モッドの材料である金属は、多くの場合、回路自体の一部として使用されます。[121]
「mod」という用語はもともと「modification」の代わりに使用されていました。[18]ユーザーは、より良いパフォーマンスを得るために、また従来のタバコに似た電子タバコの代替として、既存のハードウェアを改造していました。 [61]ユーザーは、懐中電灯などの無関係なアイテムを改造して、アトマイザーに電力を供給するためのバッテリーコンパートメントとして使用していました。 [61] [75] modという言葉は、ほとんどの個人用気化器を説明するためによく使用されます。[4]
機械式PVには電力調整機能がなく、保護機能もありません。[96]このため、バッテリーが過放電しないようにし、アトマイザーの抵抗がバッテリーの安全限度内で電流を必要とするようにすることは、ユーザーの責任です。[121]
電子タバコ用リキッド
構成
電子タバコ液、E-Cig 液、[7]電子液体、ジュース、蒸気ジュース、ベイプ ジュース、スモーク ジュース、[11]ベイピング フルイド、[122]ベイピング ジュース、[123]電子ジュース、[124]電子液体[13]またはベイプ オイル[125]は、電子タバコを含む蒸気製品に使用される混合物です。[28]電子タバコは多くの国で規制されていないため、液体の組成は頻繁に変更される可能性があります。[65]電子タバコの急速な成長と製造設計の変化により、電子液体の配合には大きなばらつきがあります。[注 1] [15]ニコチンやフレーバーなどの添加物を含む電子液体の組成は、ブランド間でもブランド内でも異なります。[30]電子液体には、さまざまなニコチン濃度やさまざまなフレーバーなど、さまざまなバリエーションがあります。[127]
主な成分はプロピレングリコール、グリセリン、香料で、ほとんどの場合、液体状のニコチンが含まれています。 [128]液体は通常、プロピレングリコールとグリセリンの合計95％で構成され、残りの5％は香料、ニコチン、その他の添加物です。[31]最も頻繁に使用される電子液体溶媒は、プロピレングリコールとグリセリンです。[129]香料には、メントール、糖、エステル、ピラジンが含まれる場合があります。[129]
香味成分には、ユーカリプトール、樟脳、サリチル酸メチル、プレゴン、サリチル酸エチル、シナマルデヒド、オイゲノール、ジフェニルエーテル、クマリン、[129]ジアセチル、アセトイン、2,3-ペンタンジオン、シクロヘキサノン、ベンズアルデヒド、クレゾール、ブチルアルデヒド、イソアミルアセテートなどがある。[81]糖類は、甘い風味を出すために電子液体によく使われる。[130]ジアセチル、アセトイン、2,3-ペンタンジオンはバター風味に使われる。[81]樟脳とシクロヘキサノンはミント風味に使われる。[81]ベンズアルデヒドはチェリーやアーモンド風味に使われる。[81]シナマルデヒドはシナモン風味に使われる。[81]クレゾールは革のような風味や薬のような風味に使われる。[81]
ブチルアルデヒドはチョコレートの風味付けに使用されます。[81]イソアミルアセテートはバナナの風味付けに使用されます。[81]コーヒー、紅茶、チョコレート、エナジードリンクと呼ばれる電子液体には、通常、栄養補助食品と比較してかなり少ない量のカフェインが含まれています。[131]電子液体には、ビタミンや大麻のフレーバーが付いています。[63]液体だけでなく、ハーブ、オイル、果物も蒸気化できる特定の電子タバコ（モッド）があります。[63]デュアル機能デバイスは、複数のカートリッジを使用して濃縮物と電子液体の両方を扱います。[63]
電子液体はニコチンの有無にかかわらず作ることができ、90％以上の電子液体に何らかのレベルのニコチンが含まれています。[132]最も一般的に使用されるベースキャリア化学物質は、グリセリンの有無にかかわらずプロピレングリコールです。[10]プロピレングリコールを使用せずに作られたグリセリンと水を含む電子液体も販売されています。[32]プロピレングリコール、[32]ニコチン、[33]またはフレーバーなしで販売されている電子液体もあります。[34] THCまたは他のカンナビノイドを含む電子液体も販売されています。[133]特定の種類の電子液体には微量のアルコールが含まれています。[134]電子液体に含まれるアルコールの量はさまざまであり、成分として開示されていない場合もあります。[135]
電子タバコの液体に使用されているニコチンが、米国薬局方グレードのニコチン、タバコ植物またはタバコ粉末抽出物、あるいは合成ニコチンのいずれを使用して製造されているかは不明である。[136]ほとんどの電子タバコの液体にはニコチンが含まれているが、ニコチンの含有量はユーザーの好みや製造元によって異なる。[137]電子タバコの液体の中にはニコチンを含まないものもあるが、調査によると回答者の97%がニコチンを含む製品を使用していることがわかった。[45]ユーザーの約3.5%がニコチンを含まない液体を使用している。[138]電子タバコのユーザーは約3種類のフレーバーを使用していた。[134] 2016年の調査では、電子タバコの液体に測定可能な量のヒ素、ニッケル、その他の金属が含まれていることがわかった。[139]
電子液体には、ホルムアルデヒドや金属ナノ粒子など80種類以上の化学物質が含まれていることが確認されている。 [36] 2017年のレビューによると、電子液体には通常、ニコチン、プロピレングリコール、グリセリン、1,3-ブタンジオール、1,3-プロパンジオール、エチレングリコール、メントール、サフロール、エチルバニリン、カンフル、α-ツヨン、クマリン、ジエチレングリコールが含まれている。[140]電子液体にはさまざまな毒物や不純物が含まれている可能性がある。[141] 2013年の研究では、検査された電子液体には許容上限値の5倍もの不純物が含まれていたことが判明した。[141]電子液体には、タバコの煙に含まれる毒物の一部が低レベルで含まれているほか、発がん性物質も微量含まれていることが判明している。[142]
2009年、FDAは電子液体カートリッジのサンプルを分析し、タバコ特有のニトロソアミン（TSNA）、ジエチレングリコール（電子タバコのカートリッジ1個で検出）、コチニン、アナバシン、ミオスミン、ベータニコチリンが含まれていることが判明した。[143] FDAの分析結果によると、 TSNAであるN-ニトロソノルニコチン（NNN）、4-（メチルニトロソアミノ）-1-（3-ピリジル）-1-ブタノン（NNK）、N-ニトロソアナバシン、ニトロソアナタビンが、2社の電子液体カートリッジのサンプル5個でニコチン代替品と同等のレベルで検出された。[143] TSNAは幅広いレベルで検出された。[144]タバコの煙に含まれるTSNAは、電子液体でもさまざまなレベルで微量検出された。[145]
2013年に行われた他の電子タバコ用液体の研究では、ジエチレングリコールは検出されなかった。[142]分析された電子タバコ用液体の大部分には、0.34～60.08 μg/LのNNNと0.22～9.84 μg/LのNNKが含まれていた。[146] FDAは、減量や喫煙依存の軽減を目的としたリモナバント（ジマルチ）や性的能力の向上を目的としたタダラフィル（シアリスの有効成分）などの有効医薬品成分を含む電子カートリッジや詰め替え用溶液を販売している複数の電子タバコ会社に警告を発した。[147] FDAがこれらの電子カートリッジと溶液を分析したところ、タダラフィルではなくアミノタダラフィルが検出され、リモナバントの酸化生成物とリモナバントの存在が示された。[147]
電子液体には、ユーザーに知られていない、または開示されていない他の物質が含まれていることがよくあります。[148]電子液体の成分の具体的な起源は、多くの場合不明です。[149]内容情報がパッケージに記載されている場合でも、通常は不完全です。[30]電子液体のさまざまな化合物による汚染は、品質管理が不十分な結果です。 [30] 「ニコチンなし」と表示されている電子液体に、ニコチンとTSNAが含まれていることがわかっています。[30]電子液体会社によっては、ラベルのニコチン含有量情報が曖昧、不正確、または記載されていない場合があります。[142]電子液体には、低レベルのアントラセン、フェナントレン、1-メチルフェナントレン、ピレンが含まれていることがわかりました。[150]ジエチレングリコール、エチレングリコール、炭化水素、エタノール、テルペン化合物、アルデヒド、特にホルムアルデヒドとアクロレインが電子液体に含まれていました。[151]ジエチレングリコールはプロピレングリコールの潜在的な副産物である。[15]
2014年の研究では、特定の製造業者の電子液体にはグリセリンやプロピレングリコールよりも多くのエチレングリコールが含まれていたことが示されましたが、これは不適切な製造方法によるものと思われます。[152]一部の液体には、1,3-ブタジエン、シクロヘキサン、アセトンなどの残留溶媒が含まれていました。[151]一部の電子液体には、ノルニコチン、アナバシン、アナタビンなどのタバコアルカロイド、およびN-ニトロソノルニコチン（NNN）、4-（メチルニトロソアミン）-1-（3-ピリジル）-1-ブタノン（NNK）などのTSNA、[15]硝酸塩、フェノールが含まれています。[152]一部の電子液体で特定されたタバコアルカロイドは、成分リストには記載されていませんでした。[152]ベンゼン、トルエン、キシレン、スチレンなどの揮発性有機化合物（VOC）が少量、電子液体中に検出された。[40] ジエチルフタレートとジエチルヘキシルフタレートが電子液体中に検出された。[153]一部の電子液体には、はんだ接合部のスズから生じる微細結晶であるスズの「ウィスカー」が含まれている。[15]
電子液体中のアルデヒド濃度
∗2013年の分析では合計42本の電子液体をテストしました。[154]
コンテンツ
電子液体は、ボトル、使い捨てカートリッジ、または消費者が自分で電子液体を作るためのキットとして販売されています。[155]電子液体は、さまざまなタバコ、フルーツ、その他のフレーバーで作られています。[10]また、さまざまなニコチン濃度（ニコチンフリーバージョンを含む）もあります。[128]ラベルでは、ニコチン濃度を示すために「mg/ml」という標準表記がよく使用され、「mg」と短縮されることもあります。[156]一部のフレーバーは、タバコやメンソールタバコなどの従来の紙巻きタバコで使用されるフレーバーに似せて作られています。[135]成人は一般的に甘いフレーバーを好み（喫煙者はタバコのフレーバーを最も好みますが）、苦味や辛味を引き起こすフレーバーを嫌っていました。[157]若者は全体的に甘いフレーバー、メンソール、チェリーのフレーバーを好みましたが、非喫煙者は特にコーヒーとメンソールのフレーバーを好みました。[157]
電子タバコの常用者を対象とした調査では、最も人気のある電子液体のニコチン含有量は18mg/mlで、好まれるフレーバーは主にタバコ、ミント、フルーツであった。[142]男性はタバコのフレーバーを好む傾向があり、女性はチョコレートや甘いフレーバーを好む傾向がある。[149] 2017年の英国の調査で報告された電子タバコの常用者の間で最も好まれるフレーバーは、フルーツ、タバコ、メンソール/ミントであった。[158]この調査では、電子タバコの常用者の2.6％がフレーバーを使用していないことも判明した。[158] 2013年の研究では33か国を調査し、成人喫煙者のわずか1％だけが非ニコチン電子タバコのみを使用していることが判明した。[157]カートリッジには0〜20mgのニコチンが含まれている場合があります。[159]
詰め替え用リキッドは、15～30mlのサイズで販売されることが多い。[160]電子リキッドは、スポイトボトルで販売されることが多い。[161]カートリッジ1本で、通常、タバコ1箱分は持つ。[162]詰め替えボトルには、最大100mg/mlのニコチンが含まれる場合があり、[159]使用前に希釈するようになっている。[163]おそらく経済的な理由と実験意欲から、一部のユーザーは、自家製の電子リキッドを作ることを選んでいる。[28]フレーバーなしのリキッドも少量販売されている。[164]フレーバーは天然または人工の場合がある。[30] 認定オーガニック電子リキッドも販売されている。[35] 2014年には約8,000種類のフレーバーが存在した。[165] 2018年には15,500種類以上のフレーバーが存在した。[38]
通常、ユーザー1人は1回のセッションでカートリッジ1本分を使い切ることはない。[9]ほとんどの電子液体は、中国、米国、欧州の少数のメーカーによって生産されている。[142]電子タバコユーザーは通常、電子液体1mlあたり300～500回の吸引を行う。[160] 2017年の調査では、毎日電子タバコを使用する人の62.2%が1日4ml未満を使用し、1.5%が1日10ml以上を使用していることがわかった。[166]毎日電子タバコを使用する人の18.1%は、自分が使用する電子液体の量を把握していなかった。[166]
製造業
電子液体は、米国および世界中で多くの製造業者によって製造されています。[37]一次製造業者は、医薬品グレードの生産エリアと同様の空気ろ過を備えた認定クリーンルーム内で、実験着、手袋、ヘアカバーを使用しています。[37]
標準
米国食品医薬品局（FDA）の規則に基づく電子液体製造の要件には、使用料情報の報告、使用料の支払い、施設の登録、ラベルや広告を含む製品リストの提出、健康に関する文書の提出、成分リストの提出、パッケージや広告への必要な警告文の記載、有害および潜在的に有害な成分の量の提出、およびリスク低減タバコ製品申請書の提出などがある。[39] EUタバコ製品指令の改正には、電子液体に関するいくつかの基準がある。[40]
電子液体製造の基準は、アメリカ電子液体製造基準協会（AEMSA）によって作成されています。AEMSAは、蒸気製品に使用される電子液体の安全な製造に関する責任ある持続可能な基準の作成に専念する業界団体です。[167] AEMSAは、包括的な基準と最もよく知られている方法のリストを公開しており、電子液体の製造業者が自由に使用できます。[41] AEMSAの基準は、ニコチン、成分、衛生的な製造室、安全な包装、年齢制限、およびラベル付けをカバーしています。[41] AEMSAのガイドラインでは、電子液体のニコチンレベルは、ラベルに記載されているレベルから±10％の範囲内にすることを推奨しています。[146]
規制
2016年8月8日より、FDA規則に基づき、電子液体を混合または調製する会社はタバコ製品製造業者として規制される。[168]同じ規制に基づき、電子液体を販売する会社はタバコ小売業者として規制される。[168]米国に輸入する、または輸入のために販売しようとする企業は、連邦食品医薬品化粧品法に準拠する必要がある。[169] 2016年のFDAの裁定では、電子タバコの香味料に関する規制は組み込まれていなかった。[170]業界標準は、米国電子液体製造規格協会（AEMSA）によって作成され、発行されている。[41] FDAの電子液体を規制する権限は2016年5月に発表された。[171] [172] FDAは2014年に電子液体を規制しようとした。[ 173]家族喫煙防止およびタバコ規制法[174]は2009年6月に法律として可決された。 [ 175] 2014年4月、FDAは電子液体の製造を対象とする「Deeming」提案をパブリックコメントのために発表した。[176]
英国の電子液体製造業者は、各液体の含有量について政府に報告することが義務付けられている。[177] EUのタバコ製品指令では、電子液体は販売の6か月前にテストされることが義務付けられている。[178]
EUのタバコ製品指令は、電子タバコ用液体の販売を制限している。[179]電子タバコ用液体は10mlのボトルでのみ販売でき、子供が開けられないキャップが付いている必要がある。[179]販売前に医薬品・医療製品規制庁に事前登録する必要がある。 [179]ニコチン含有量にも制限があり、電子タバコ用液体のニコチン濃度は20mg/ml（2.0%）を超えてはならなない。[179] EUでは、ニコチン含有量が20mg/mlを超える詰め替え用液体は、医薬品規制当局の事前許可があれば販売できる。[40]
2020年1月現在、食品医薬品局は電子液体のフレーバーに関する新しい規制を導入しました。この規制により、企業はフルーティーまたはミントのフレーバーを含むジュースや充填済みポッドを製造することが禁止されました。この規制により、他の国から輸入された可能性のあるフルーティーまたはミントのフレーバーの電子液体を販売することも禁止されました。[180]
ニコチン収量
従来の紙巻きタバコを吸うと0.5～1.5mgのニコチンが摂取されるが[181] 、紙巻きタバコのニコチン含有量と喫煙者の血流中のニコチン濃度の間にはわずかな相関関係しかない。[182]電子タバコのエアロゾルに含まれるニコチンの量は、一服ごとに、または同じ会社のデバイス間で大きく異なる。[8]実際には、電子タバコの使用者は喫煙者よりも血中ニコチン濃度が低くなる傾向があり、特に使用者が経験不足の場合[181]や第一世代のデバイスを使用している場合にその傾向が顕著である。 [18]紙巻きタバコの煙に含まれるニコチンは急速に血流に吸収されるが、電子タバコのエアロゾルはその点では比較的遅い。[18]
電子タバコは通常、一吸いあたりのニコチンの量が紙巻きタバコを吸うよりも少ない。[183] 電子液体には様々な濃度のニコチンが含まれている。[184]ニコチンなし[185]から36 mg/mlまで。[186]平均して、通常の紙巻きタバコには6～28 mgのニコチンが含まれており、少量だけ使用した場合、ユーザーは約1.1～1.8 mgのニコチンを吸入することになる。[要出典]平均して、電子タバコには15回の吸い込みあたり0.5～15.4 mgのニコチンが含まれている。[要出典]実際には、電子液体のニコチン濃度は、血流に到達するニコチンの量を示す信頼できる指標ではない。[187]
注記
- ^ 電子タバコの各ブランドの液体成分は異なる場合があり、これらのデバイスの潜在的な毒性について一般化することは困難です。[126]
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