体外毒性测试对评价卷烟烟气的相对毒性是非常有效的^[1]。近年来，为降低吸烟对健康的危害，国内外研究机构在烟草制品的危害性评价方面开展了大量的工作，分别从烟气有害化学成分的释放量和烟气的毒理学效应两个方面进行评价^[2]。CORESTA于2002年成立了烟草烟气体外毒性测试工作组，工作组推荐分别从细菌诱变性、哺乳动物细胞遗传学/致突变性以及采用合适细胞系的细胞毒性测试三个方面对烟草制品进行体外毒性评价^[2]。加拿大卫生部制订了三项卷烟主流烟气体外毒性测试方法，分别为细菌回复突变试验^[3]、中性红细胞毒性试验^[4]和体外微核试验^[5]。2011年，美国食品与药物管理局授权美国医学研究院制订了《风险改变烟草制品研究的科学标准》^[6]，提出了体外毒理学测试是评估程序中的一个重要组成部分。

卷烟烟气是一种由粒相和气相组分形成的复杂气溶胶，烟气粒相中的主要有害成分有芳香胺类、酚类、TSNAs、多环芳烃类化合物等；CO、氮氧化物及挥发性有机化合物等有害成分分布于气相中；醛、酮类羰基化合物，氢氰酸、氨等有害成分于气、粒相中均有分布。同时，随着烟气的陈化时间的改变，烟气成分在气相和粒相之间的分配会有所改变。因此，卷烟烟气的复杂性特征决定了烟气的体外毒性效应是一个多因素的问题。以往有关卷烟烟气的体外毒理学研究大多集中于烟气总粒相物或气相提取物的毒性测试，不能够全面真实地反映烟气混合物体系的生物学效应，而实现体外培养细胞或细菌对新鲜烟气的直接暴露是所面临的困难。(www.daowen.com)

随着直接暴露技术的发展，出现了可以实现气-液界面暴露方式的暴露系统，模拟测试物质的实际接触状态^[7～9]。气-液界面暴露方式为实现卷烟全烟气暴露实验提供了可能的技术手段。当前，国际上有关卷烟全烟气暴露实验的研究已经逐步开展起来。例如，德国Burghart公司的MSB-01吸烟机系统^[10]，德国利是美烟草公司使用自行设计的由Borgwaldt KC制造的全烟气暴露系统^[11]，英美烟草公司使用自行设计的BAT暴露装置^[12，13]和VITROCELL暴露系统，日本烟草公司和韩国烟草人参公社使用的CULTEX暴露系统；日烟国际、罗瑞拉德烟草公司、菲利普·莫里斯烟草公司、中国烟草总公司郑州烟草研究院等正在使用的VITROCELL暴露系统以及一些研究机构自行设计的烟气暴露系统^[14～16]。