-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

AR

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools
Biopharma

Language

ar

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Biochemistry
قياس القوة في الوقت الحقيقي بين قطرات المستحلب أثناء الانهيار الأنزيمي
قياس القوة في الوقت الحقيقي بين قطرات المستحلب أثناء الانهيار الأنزيمي
JoVE Journal
Biochemistry
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Journal Biochemistry
Real-Time Force Measurement Between Emulsion Droplets During Enzymatic Breakdown

قياس القوة في الوقت الحقيقي بين قطرات المستحلب أثناء الانهيار الأنزيمي

Full Text
706 Views
04:56 min
June 27, 2025

DOI: 10.3791/68182-v

Chenhui Song1, Yanlong Cai1, Qifei Ma2, Weihong Wang2, Yanxia Zou2, Huaizhou Jin1

1Key Laboratory of Quantum Precision Measurement, College of Physics,Zhejiang University of Technology, 2College of Optical and Electronic Technology,China Jiliang University

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study utilizes dual-trap optical tweezers to investigate inter-droplet forces in real time during the enzymatic digestion of emulsions. The findings contribute to understanding emulsion stability and droplet dynamics, with implications for food science and pharmaceuticals.

Key Study Components

Area of Science

  • Biophysics
  • Food Science
  • Pharmaceuticals

Background

  • Understanding the stability of emulsions during enzymatic digestion is crucial.
  • Optical tweezers allow for precise measurement of forces between droplets.
  • Enzyme concentration and droplet dynamics are key factors in emulsion behavior.
  • Previous studies have shown varying effects of oil type on digestion processes.

Purpose of Study

  • To measure real-time forces between emulsion droplets during enzyme digestion.
  • To explore the relationship between droplet size and interaction forces.
  • To assess the impact of different enzymes on emulsion stability.

Methods Used

  • Preparation of a sample flow cell and optical tweezers setup.
  • Measurement of forces between droplets using calibrated optical traps.
  • Dynamic monitoring of emulsions post enzyme addition.
  • Analysis of peak interaction forces in relation to droplet size and enzyme type.

Main Results

  • Peak interaction force increased with droplet size in both rapeseed oil and milk fat emulsions.
  • For milk fat emulsions, peak force declined significantly after trypsin addition.
  • Optimal trapping efficiency was observed for droplets with a diameter of five micrometers.
  • Trypsin treatment affected force distance curves, indicating enzymatic efficiency variations.

Conclusions

  • The study provides insights into the dynamics of emulsion stability during digestion.
  • Real-time force measurements enhance understanding of droplet interactions.
  • Findings have potential applications in food science and pharmaceutical formulations.

Frequently Asked Questions

What are optical tweezers?
Optical tweezers are instruments that use laser light to trap and manipulate small particles, such as biological cells or droplets.
How do enzymes affect emulsion stability?
Enzymes can break down emulsions, affecting the forces between droplets and their overall stability during digestion.
What is the significance of droplet size in this study?
Droplet size influences the interaction forces measured, which are critical for understanding emulsion behavior.
What types of emulsions were analyzed?
The study analyzed emulsions containing rapeseed oil and whey protein, as well as milk fat and whey protein.
What were the main findings regarding trypsin treatment?
Trypsin treatment led to a decline in peak interaction forces, indicating its effect on emulsion stability.

يستخدم هذا البروتوكول ملاقط بصرية مزدوجة المصيدة لقياس قوى القطرات في الوقت الفعلي أثناء الهضم الأنزيمي للمستحلبات. يسهل دراسة استقرار المستحلب وديناميكيات القطرات ، مع تطبيقات في علوم الأغذية والمستحضرات الصيدلانية.

استخدمنا ملاقط بصرية لقياس القوى في الوقت الفعلي بين قطرات المستحلب الفردية أثناء هضم الإنزيم لفهم الاستقرار أثناء عملية الهضم. أثناء تجربة الملقط البصري ، تكون عملية الهضم مستمرة. يصعب تحديد التركيز الأمثل للإنزيمات ، وإذا فشلنا في التقاط القطرات في الوقت المناسب ، فنحن بحاجة إلى إعادة تشغيل عملية الهضم مرة أخرى. يرتبط الميل والقوة القصوى بين القطرات الفردية بالفعل بنوع الزيت ووقت الهضم ونوع الإنزيم. يبدو للهضم مع البروتياز ، نوع الزيت لا يؤثر على عملية الهضم. ربما تجربة تستخدم كلا من المراقبة الطيفية ومراقبة القوة لمعرفة العلاقة بين القوة والتغيرات في الهياكل الكيميائية.

[الراوي] للبدء ، قم بإعداد خلية تدفق العينة ثم افتح أداة الملقط البصري. أضف ما يقرب من 70 ميكرولترا من الماء منزوع الأيونات إلى العدسة ذات الهدف السفلي وأدخل حجرة العينة في الجهاز حتى تسمع نقرة. ضع قطرة من زيت الغمر على السطح العلوي لغرفة العينة. ثم باستخدام مقبض المكثف ، اخفض عدسة المكثف برفق حتى تلامس السطح العلوي لغرفة العينة برفق. أغلق جهاز الملقط البصري لإكمال الإعداد قبل تنشيط الليزر. الآن قم بتشغيل الليزر واضبط الطاقة على 100٪. اضبط المقبض السفلي على نظام الملقط البصري في اتجاه عقارب الساعة لتحديد موقع بقعة الليزر ، والانتقال من الأسفل إلى الأعلى. راقب بقع الليزر ثلاث مرات واضبط المستوى Z بين المجموعتين الثانية والثالثة. ثم قلل طاقة الليزر إلى 30٪. استخدم عصا التحكم لالتقاط قطرتين من نفس الحجم داخل القناة. اضبط المسافة بين القطرتين إلى حوالي 10 ميكرومتر. قم بإصلاح مواضع X وY للتراكب البصري الأيمن والموضع Y للتراكب البصري الأيسر، ثم ضع علامة على القطرات بمربعين أرجواني وأخضر على التوالي. انتقل الآن إلى قائمة المعايرة وحدد القياس لبدء المعايرة. إذا كانت مستويات الضوضاء مفرطة ، كرر القياس حتى تظهر النتائج المرضية. حدد تطبيق لتأكيد المعايرة. بعد ذلك ، قم بمسح البيانات الأصلية باستخدام واجهة البرنامج المناسبة وقم بقياس مسافة القوة باستخدام نظام المصيدة البصرية المعايرة. أخيرا ، أضف محلول التربسين إلى النظام. اضبط الإعدادات للقياس كل 10 دقائق ، بدءا من 10 دقائق بعد إضافة محلول التربسين لمراقبة المستحلبات ديناميكيا باستخدام نظام الملقط البصري. تم تحليل المستحلبات التي تحتوي على زيت بذور اللفت وبروتين مصل اللبن ودهن الحليب وبروتين مصل اللبن باستخدام ملاقط بصرية. بالنسبة لمسحلبات زيت بذور اللفت بدون التربسين ، زادت قوة التفاعل القصوى مع حجم القطرات ، لتصل إلى أكثر من 100 بيكنوطن عند ثمانية ميكرومتر مقارنة بحوالي 10 بيكنوتون عند ثلاثة ميكرومترات. لوحظ اتجاه مماثل لقطرات مستحلب دهون الحليب. في كلا المستحلبين ، زاد متوسط قوة تفاعل الذروة مع قطر القطرة ، مما يدل على علاقة خطية تقريبا. كان للقطرات التي يبلغ قطرها خمسة ميكرومترات أعلى عدد من الالتقاط بين جميع الأحجام مما يشير إلى كفاءة الاصطياد المثلى ، بينما كانت ترددات الالتقاط لقطرات ثلاثة ميكرومتر و 10 ميكرومتر هي الأدنى. بعد إضافة التربسين ، أظهرت قطرات مستحلب دهن الحليب انخفاضا تدريجيا في قوة التفاعل الذروة من 31.9 بيكونوتون في 10 دقائق إلى 6.6 بيكنوتون في 60 دقيقة. في مستحلبات زيت بذور اللفت ، تسبب العلاج بالتربسين في انخفاض منحنيات مسافة القوة بشكل حاد ، مما يشير إلى أن كفاءة العمل الأنزيمي تكون أكثر في مرحلة الزيت السائل.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

Sign In Start Free Trial

Explore More Videos

هذا الشهر في JoVE العدد 220

Related Videos

ELIME (انزيم مرتبط المناعي المغناطيسي الكهروكيميائية) طرق الكشف عن السموم الفطرية

12:11

ELIME (انزيم مرتبط المناعي المغناطيسي الكهروكيميائية) طرق الكشف عن السموم الفطرية

Related Videos

14.8K Views

المضاعفة واحدة جزيء القياسات التحلل البروتيني باستخدام الملقط قوة مغناطيسية

10:08

المضاعفة واحدة جزيء القياسات التحلل البروتيني باستخدام الملقط قوة مغناطيسية

Related Videos

12.1K Views

التحقيق في أنظمة مستقبلات الترابط في السليلوسوم باستخدام التحليل الطيفي لقوة الجزيء الواحد القائم على AFM

11:34

التحقيق في أنظمة مستقبلات الترابط في السليلوسوم باستخدام التحليل الطيفي لقوة الجزيء الواحد القائم على AFM

Related Videos

7.8K Views

سريع التصوير وتقنيات لدراسة تأثير انخفاض ديناميات السوائل غير النيوتونية

10:09

سريع التصوير وتقنيات لدراسة تأثير انخفاض ديناميات السوائل غير النيوتونية

Related Videos

13K Views

فحص الكمية والنوعية من التفاعلات الجسيمات الجسيمات الغروية عن طريق مسبار Nanoscopy

13:15

فحص الكمية والنوعية من التفاعلات الجسيمات الجسيمات الغروية عن طريق مسبار Nanoscopy

Related Videos

11.5K Views

طريقة فعالة من حيث التكلفة ويمكن الاعتماد عليها للتنبؤ إجهاد ميكانيكي في ذات الاستخدام الواحد ومضخات قياسي

07:34

طريقة فعالة من حيث التكلفة ويمكن الاعتماد عليها للتنبؤ إجهاد ميكانيكي في ذات الاستخدام الواحد ومضخات قياسي

Related Videos

9.9K Views

مضان الانتعاش بعد دمج قطرات لقياس انتشار ثنائي الأبعاد من الفوسفوليبيدية واحد رقائق

07:54

مضان الانتعاش بعد دمج قطرات لقياس انتشار ثنائي الأبعاد من الفوسفوليبيدية واحد رقائق

Related Videos

8.5K Views

التحليل الطيفي لجزيئات البروتين وحيد باستخدام مجهر قوة ذرية قوة

06:45

التحليل الطيفي لجزيئات البروتين وحيد باستخدام مجهر قوة ذرية قوة

Related Videos

9.5K Views

قياس قوة التفاعل بين القطرة والركيزة فائقة رهاب الماء بواسطة طريقة ليفر البصرية

07:18

قياس قوة التفاعل بين القطرة والركيزة فائقة رهاب الماء بواسطة طريقة ليفر البصرية

Related Videos

7.1K Views

منصة Microfluidics الرقمية المستندة إلى الكهربية للعينات المناعية المناعية المرتبطة بالإنزيمات الآلية

08:22

منصة Microfluidics الرقمية المستندة إلى الكهربية للعينات المناعية المناعية المرتبطة بالإنزيمات الآلية

Related Videos

10.4K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code