מאמר שיטה

מדידת כוח בזמן אמת בין טיפות אמולסיה במהלך התמוטטות אנזימטית

DOI:

10.3791/68182

⸱

27 ביוני 2025

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

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פרוטוקול זה משתמש בפינצטה אופטית כפולה כדי למדוד כוחות בין טיפות בזמן אמת במהלך העיכול האנזימטי של תחליבים. הוא מקל על חקר יציבות האמולסיה ודינמיקת הטיפות, עם יישומים במדעי המזון ובתרופות.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פרוטוקול זה מציג מתודולוגיה ייחודית לחקירת היציבות של אמולסיות והתפוררות דינמית של טיפות אמולסיה במהלך עיכול אנזימטי באמצעות פינצטה אופטית כפולה. התהליך כולל הכנת האמולסיה, הכנסת האנזים והגדרת מערכת מדידת כוח לניטור כוחות בין טיפות בזמן אמת. על ידי שימוש בפינצטה אופטית כפולה, השיטה מאפשרת מניפולציה ותצפית מדויקת על טיפות אמולסיה, מה שמקל על מדידת הכוחות בין טיפות במהלך התפרקות אנזימטית. טכניקה ניסיונית זו מציעה תובנות משמעותיות לגבי האינטראקציות והיציבות של תחליבים במהלך העיכול, עם רלוונטיות מיוחדת למחקר במדעי המזון, תרופות ותעשיות אחרות הכוללות תחליבים אורגניים. השיטה ניתנת להתאמה וישימה למערכי פינצטה אופטיים שונים וסוגים שונים של אמולסיות או אנזימים, ומשמשת ככלי רב-תכליתי לחקר תכונות מכניות ותהליכי פירוק במגוון תחומים. יתר על כן, גישה חזותית זו מספקת את היתרון של ניטור בזמן אמת של דינמיקת הכוח, ופותחת אפיקים חדשים לחקר התנהגות אמולסיה ביישומים מגוונים.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אמולסיות הן מערכות הטרוגניות המורכבות משני נוזלים בלתי ניתנים לערבוב, כאשר נוזל אחד מתפזר כטיפות בתוך השני. מערכות אלו נמצאות בכל מקום בתעשיות שונות, כולל מזון, תרופות1, קוסמטיקה ופטרוכימיה. היציבות והפונקציונליות של אמולסיות תלויות באופן קריטי באינטראקציות בין טיפות, שיכולות להיות מושפעות מגורמים שונים כגון כימיה של פני השטח, תנאי סביבה ונוכחות אנזימים2.

ביישומים רבים, במיוחד במדעי המזון ואספקת תרופות, תחליבים נחשפים לסביבות אנזימטיות 3,4. לדוגמה, במערכת העיכול האנושית, מזונות ותרופות מבוססי תחליב נתקלים באנזימים שונים שיכולים לשנות את המבנה והתפקוד שלהם. הבנת הדינמיקה של אינטראקציות טיפות במהלך עיכול אנזימטי היא חיונית לתכנון מוצרים מבוססי אמולסיהיציבים ויעילים 5,6.

שיטות מסורתיות לחקר יציבות אמולסיה 2,7, כגון פיזור אור או מדידות ריאולוגיות, מספקות מידע רב ערך אך אינן יכולות לצפות ולכמת ישירות אינטראקציות בין טיפות בודדות8. מגבלה זו עיכבה את ההבנה של התהליכים המיקרו-סקאליים המתרחשים במהלך העיכול האנזימטי של תחליבים.

פינצטה אופטית התגלתה ככלי רב עוצמה למניפולציה של עצמים מיקרוסקופיים ולמדידת כוחות בקנה מידה מיקרו וננומטרי9. על ידי רתימת המומנטום של האור, פינצטה אופטית יכולה ללכוד ולהזיז טיפות בודדות בדיוק יוצא דופן. יכולת זו פותחת אפשרויות חדשות לחקר אינטראקציות טיפות-טיפות בסביבות מורכבות10,11.

פרוטוקול זה מציג שיטה ייחודית המשלבת פינצטה אופטית כפולה עם מדידות כוח בזמן אמת כדי לחקור את האינטראקציות בין טיפות תחליב במהלך עיכול אנזימטי. כדוגמה מייצגת, השיטה מודגמת באמצעות מערכת תחליב המורכבת משמן לפתית או טיפת שומן אחת המיוצבת על ידי חלבון מי גבינה, העוברת עיכול על ידי טריפסין. מערכת מודל זו רלוונטית במיוחד למדעי המזון והתזונה, מכיוון שהיא מחקה תחליבי מזון נפוצים והתנהגותם במערכת העיכול12.

הגישה מאפשרת תצפית ישירה וכימות של כוחות בין טיפות בודדות בזמן שהן עוברות פירוק אנזימטי, ומספקת תובנות חסרות תקדים לגבי הדינמיקה של יציבות האמולסיה בתנאי עיכול. השיטה משתמשת במערכת הפינצטה האופטית, מערך פינצטה אופטית חדיש עם מלכודת כפולה, כדי לתפעל טיפות תחליב ולמדוד כוחות בין טיפות בדיוק גבוה13.

טכניקה ניסיונית זו מגשרת על הפער בין מחקרי אמולסיה בתפזורת לבין חקירות ברמה המולקולרית, ומציעה נקודת מבט ייחודית על התנהגות האמולסיות במהלך עיכול אנזימטי. לתובנות המתקבלות משיטה זו יש השלכות מרחיקות לכת על תחומים שונים, כולל הנדסת מזון, פורמולציות פרמצבטיות ומדע קולואיד בסיסי. בעוד שמערכת ספציפית של שמן-חלבון-אנזים משמשת כדוגמה, ניתן להתאים את המתודולוגיה המוצגת כאן לחקר מגוון רחב של מערכות תחליב אורגניות ואנזימי עיכול בתעשיות שונות.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

איור 1 ממחיש סכימה של לכידת טיפות פינצטה אופטית עם מלכודת כפולה. הריאגנטים והציוד המשמשים במחקר זה מפורטים בטבלת החומרים.

1. הכנת פיזור חלבון מי גבינה

  1. יש להכין פיזור של 5% חלבון מי גבינה במים נטולי יונים.
    1. באמצעות איזון אלקטרוני, שקלו במדויק 2.5 גרם אבקת חלבון מי גבינה.
    2. בעזרת גליל מדורג, מודדים 47.5 מ"ל מים נטולי יונים.
  2. שלב את המרכיבים.
    1. העבירו את אבקת החלבון השקולה והמים הנמדדים לכוס.
    2. הוסף מוט ערבוב מגנטי לכוס.
  3. אוטמים את הכוס.
    1. מכסים את הכוס בסרט איטום למניעת אידוי וזיהום.
  4. מערבבים את הפיזור.
    1. הניחו את הכוס על מערבל מגנטי. הגדירו את מהירות הערבוב ל-1500 סל"ד (איור 2A) עד שאבקת החלבון מומסת לחלוטין והתמיסה מתפזרת באופן שווה.
  5. לחות החלבון
    1. כדי להבטיח לחות מלאה של חלבון מי הגבינה ולמזער קצף, יש להכין את הפיזור יום אחד לפני הכנת האמולסיה.
    2. אפשר לפיזור 5% חלבון מי גבינה להתערבב למשך הלילה בטמפרטורת החדר.
      זהירות: ודא שכל כלי הזכוכית והכלים נקיים וללא מזהמים כדי למנוע השפעה על פיזור החלבון.
      הערה: שלב ההידרציה במהלך הלילה חיוני לתפקוד מיטבי של חלבון וליציבות תחליב. דילוג על שלב זה עלול לגרום ליעילות תחליב מופחתת. סעיף פרוטוקול זה מתאר את השלבים הראשוניים להכנת פיזור חלבון מי גבינה, שישמש לייצוב טיפות שמן הלפתית בתכשיר האמולסיה שלאחר מכן. השלבים הבאים כוללים בדרך כלל הכנת תחליב שמן במים, הגדרת ניסוי הפינצטה האופטית והכנסת טריפסין למחקרי עיכול.

2. הכנת תחליבי שמן במים

  1. מטב את הנוסחה.
    1. הכן את האמולסיה על ידי ערבוב של 15% שמן עם 85% תמיסת חלבון בנפח כדי להשיג יחס מסת חלבון לשומן של 0.3.
  2. הכן את שלב השומנים.
    1. שמן לפתית נוזלי בטמפרטורת החדר. הוסף 30 מ"ל שמן לפתית לצינור צנטריפוגה לשימוש מאוחר יותר.
    2. שומן חלב מוצק בטמפרטורת החדר. קחו כחמש כפות שומן חלב והכניסו אותן לצינור צנטריפוגה.
    3. הכניסו את הצינור לכוס והוסיפו לכוס כ-40 מ"ל מים נטולי יונים.
    4. השתמש בפלטת חימום דיגיטלית כדי לחמם את הכוס ל-42 מעלות צלזיוס ולשמור על טמפרטורה זו למשך 30 דקות כדי להבטיח התכה מלאה (איור 2B).
      הערה: נקודת ההיתוך של שומן חלב היא כ-30 מעלות צלזיוס עד 40 מעלות צלזיוס. טמפרטורת המעבדה נשמרת על 26 מעלות צלזיוס. שומן חלב מומס יכול להישאר נוזלי לתקופה מסוימת, אך הוא יתמצק בהדרגה בטמפרטורת החדר אם יישאר עומד.
  3. שלב מרכיבים.
    1. בצינור צנטריפוגה של 5 מ"ל מוסיפים 0.6 מ"ל שמן (שמן לפתית או שומן חלב מומס) ו -3.4 מ"ל מתמיסת חלבון מי הגבינה המוכנה.
  4. הומוגניזציה של האמולסיה.
    1. השתמש במיקסר בעל גזירה גבוהה (HSM). הגדר את המהירות ל-25,000 סל"ד וערבב במשך 5 דקות (איור 2C).
    2. לחלופין, העבירו את האמולסיה הגסה דרך הומוגנייזר בלחץ גבוה. תנאים אופייניים: 2-3 מעברים בלחץ של 500-1000 בר.
  5. לדלל את האמולסיה.
    1. הכן דילול של 1:1000 של האמולסיה. מדוד 4 מיקרוליטר של האמולסיה המקורית באמצעות פיפטה. הוסף זאת ל -3996 מיקרוליטר של מים נטולי יונים. מערבבים היטב כדי להבטיח דילול אחיד.

3. הגדרה ראשונית של הפינצטה האופטית

  1. הכן ונקה את תאי הזרימה המיקרופלואידיים (ראה טבלת חומרים).
    הערה: המכשיר מצויד בשש תעלות מיקרופלואידיות. ניסוי זה משתמש בערוץ יחיד - נעשה שימוש רק בערוץ השמאלי ביותר באיור 3B .
    1. להכנת התעלה המיקרופלואידית, יש לנקות את כל הציוד הדרוש ותעלות הזרימה. יש לשטוף היטב את כל הציוד במים נטולי יונים כדי להבטיח שלא יישארו שאריות.
    2. לניקוי, יש לשטוף את התעלה הנדרשת באתנול. הגדר את קצב הזרימה ל-1.0 בר ושטוף עם אתנול. שעה אחת לפני הניסוי, שטפו אלבומין בסרום בקר (BSA) לתא הזרימה. BSA יוצר שכבה "חוסמת" על משטחים כדי להפחית ספיחה לא ספציפית של טיפות תחליב או ביומולקולות אחרות.
  2. הזרימו את האמולסיה המוכנה לתוך תעלת הניסוי.
  3. הכן את המכשיר לפני הניסוי.
    1. פתח את מכשיר הפינצטה האופטית.
    2. הוסף כ-70 מיקרוליטר של מים נטולי יונים לעדשת המטרה התחתונה.
    3. הכנס את תא הדגימה עד שנשמע "קליק".
    4. מניחים טיפה של שמן טבילה על גבי תא הדגימה (איור 3C).
    5. הורד בעדינות את עדשת המעבה עד שהיא נוגעת קלות במשטח העליון של תא הדגימה.
    6. סגור את מכשיר הפינצטה האופטית לפני הפעלת הלייזר. הלייזר פועל ב-1064 ננומטר.
  4. אתר את מישור ה-Z והתאם את הנתיב האופטי.
    1. הפעל את הלייזר והגדר את ההספק ל-100%.
    2. כוונן את הכפתור התחתון (איור 3A) במערכת הפינצטה האופטית כדי לאתר את נקודת הלייזר. במעבר מלמטה למעלה (כוונון עם כיוון השעון), התבונן בכתמי הלייזר שלוש פעמים. הגדר את מישור ה-Z בין הסט השני והשלישי של נקודות הלייזר.
      הערה: שלוש קבוצות כתמי הלייזר מופיעות כאשר הלייזר ממוקד במשטח התחתון של תא הזרימה, במשטח העליון של הכיסוי התחתון ובמשטח התחתון של מגלשת הזכוכית העליונה. יש למקד את הלייזר בין המשטח העליון של החלקת הכיסוי למשטח התחתון של מגלשת הזכוכית.
    3. צמצם את עוצמת הלייזר ל-30%.
    4. ודא ש-7 עד 11 שולי הפרעות מופיעים על המסך (איור 3E). אם המספר גבוה מדי או נמוך מדי, כוונן את הכפתור התחתון.
      הערה: מספר שולי ההפרעה משקף את האופטימיזציה של המרווח בין המעבה לתא הזרימה. בטווח של 7 עד 11 שוליים, המעבה לוכד ביעילות מספיק אור כדי להבטיח יחס אות לרעש טוב עבור אותות נמדדים, כגון תגובה מכנית. מרווח זה גם שומר על מרחק בטוח כדי למנוע מגע עדשה עם תא הזרימה ולהפחית פיזור נתיב אופטי או הפרעות השתקפות.
  5. התאם את ערוצי הזרימה. סגור ערוצים מיותרים וודא שרק ערוץ הניסוי הנדרש פתוח.
  6. הגדר את עוצמת הלייזר. בדרך כלל, הגדר את הלייזר ל-100% כדי ללכוד טיפות, אך התאם לעוצמה הנדרשת לתנאי ניסוי ספציפיים.
  7. הגדרת אחסון נתונים. הגדר את ספריית שמירת הקבצים כדי להבטיח רכישה מיידית של נתונים ניסיוניים.

4. מדידת עקומת הכוח-מרחק עבור האמולסיה

  1. הגדר את קצב הזרימה ל-0.5 בר. טיפות צריכות להיות גלויות על המסך למשך כ-5 שניות. לאחר מכן, עצור את הזרימה על ידי בחירת ואקום וסגור את שסתום התעלה.
  2. לכוד את הטיפות.
    1. השתמש בג'ויסטיק כדי ללכוד שתי טיפות בגודל דומה בתוך הערוץ. סכימה של טיפות שנלכדו בהצלחה מוצגת באיור 4.
    2. התאם את המרחק בין שתי הטיפות לכ-10 מיקרומטר. אם נוצר קשירה, ייצפה שינוי ניכר בכוח.
    3. קבע את מיקומי x ו- y של ההשמנה האופטית הימנית ואת מיקום y של ההשמנה האופטית השמאלית. סמן את שתי הטיפות בקופסאות מג'נטה וירוקות, בהתאמה.
  3. מדוד את הצפיפות הספקטרלית של ההספק (PSD).
    1. נווט לתפריט כיול .
    2. במסך הימני, בחר מדידה. אם רמות הרעש מוגזמות, חזור על המדידה עד לקבלת תוצאות משביעות רצון.
    3. בחר החל כדי לאשר את הכיול.
  4. נקה את הנתונים המקוריים ומדוד את מרחק הכוח.
    1. בשלב זה, הג'ויסטיק צריך לשלוט רק במלכודת האופטית השמאלית. הזיזו לאט את המלכודת השמאלית לכיוון הטיפה הימנית במהירות קבועה (1.0 מיקרומטר לשנייה) עד שהמרחק מגיע לאפס. הליך זה מניב את עקומת מרחק הכוח הנדרשת.
  5. בחר את הנתונים ושמור.
    1. השתמש בלחצן העכבר השמאלי כדי לבחור את מרווח הנתונים המעניין, החל מהפרדת טיפות של 10 מיקרומטר ועד ל-0 מיקרומטר. במרחק של 0 מיקרומטר, הכוח הנמדד מגיע בדרך כלל לערכו המרבי.
  6. שמור את הנתונים שנבחרו.
    1. לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני כדי לשמור את מקטע הנתונים שנבחר בספריית התיקיות הראשונית.

5. הכנת תמיסת Tris buffer ותמיסת טריפסין

  1. הכן את תמיסת החיץ Tris עם ההרכב הבא: 11.860 גרם/ליטר בסיס Tris, 0.735 גרם/ליטר סידן כלורי דיהידרט (CaCl2·2H2O), ו-8.766 גרם/ליטר נתרן כלורי (NaCl). כוונן את עוצמת הקול הסופית ל-100 מ"ל. התאם את ה-pH בתחילה לכ-8.4 באמצעות חומצה הידרוכלורית (HCl), ואשר את ה-pH הסופי באמצעות רצועות בדיקת pH.
  2. הכן את תמיסת הטריפסין על ידי המסת 100 מ"ג טריפסין 1:250 (שמקורו בלבלב חזיר) ב-1000 מ"ל של חוצץ טריס. מערבבים את התערובת עם מערבל מגנטי בחום של 4 מעלות צלזיוס ו -500 סל"ד למשך 15 דקות. לאחר מכן, צנטריפוגה את התמיסה בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס למשך 15 דקות.

6. פעולת טריפסין וסכימת זיהוי דינמית

  1. הוסף תמיסת טריפסין לאמולסיה.
    1. בעזרת פיפטה בטווח של 0.5 מיקרוליטר עד 10 מיקרוליטר, צייר 4 מיקרוליטר מתמיסת הטריפסין והוסף אותה בזהירות לאמולסיה המוכנה של 4 מ"ל.
  2. בצע ניטור דינמי בזמן אמת.
    1. לאחר הוספת תמיסת הטריפסין, יש לנטר באופן דינמי את האמולסיות באמצעות טכנולוגיית הפינצטה האופטית. המדידות נלקחות כל 10 דקות, כאשר המדידה הראשונה מתבצעת 10 דקות לאחר הוספת תמיסת הטריפסין.

7. עיבוד נתונים

  1. השג את הנתונים הניסיוניים בפורמט .h5 ובצע את המרת הפורמט הנדרשת באמצעות סביבת עיבוד נתונים כדי לייצר קבצי נתונים טבלאיים. הקבצים שהומרו מורכבים משני חלקים, המתעדים את נתוני הכוח והמרחק, בהתאמה.
  2. התאם את הנתונים משני המקטעים הללו באמצעות טכניקות התאמת עקומה, ושרטט חזותית את העקומות המותאמות המתקבלות לניתוח נוסף.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

במחקר זה נותחו תחליבים המכילים שמן לפתית וחלבון מי גבינה, שומן חלב וחלבון מי גבינה, באמצעות פינצטה אופטית. ראשית, יחסי הכוח-מרחק בין שתי האמולסיות נמדדו כדי לבסס נתוני בסיס (איור 5A-F). לאחר מכן נוסף טריפסין לכל אמולסיה, ויחסי הכוח-מרחק נמדדו מחדש כל 10 דקות.

איור 5 מציג את עקומות מרחק הכוח (FD) של שתי טיפות האמולסיה ללא טריפסין. ככל שהמרחק בין הטיפות יורד, הכוח האינטראקטיבי גדל באופן לא ליניארי, ויוצ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

החידוש המרכזי של מתודולוגיה זו טמון בפעולה מסונכרנת של מלכודות אופטיות כפולות וטכנולוגיית ניטור מכנית בזמן-אמת (איור 3A), המאפשרת ניתוח דינמי ברמת הטיפה הבודדת. על ידי לכידה עצמאית של שתי טיפות באמצעות פינצטה אופטית כפולה וויסות מדויק של ההפרדה שלהן למרחק התחלתי של 10 מיקרומטר (ראה שלב 4.2.2), השיטה מתגברת על המגבלות המסורתיות של מניפולציה של טיפה בודדת. איור 1 ממחיש את העיקרון של פינצטה אופטית כפולה המשמשת ללכידה ומניפולציה של ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

למחברים אין מה לחשוף.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מחקר זה מומן על ידי פרויקט המחקר והפיתוח הלאומי של סין, מענק מס' 2023YFF0613603, והקרן הלאומית למדעי הטבע של סין, מענק מס' 22202167.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
תוכנת BluelakeLUMICKS, הולנדתוכנת בקרת פינצטה אופטית
CaCl2.H4O2
Dome תסיסה צלחת חימום דיגיטליתLED SCILOGEXSCI280-Pro 
איזון אלקטרונישנחאי Hengping מכשיר ושות', בע"מFA1204
HCl
הומוגנייזר במהירות גבוההNingbo Kemai Instrument Co., LTDKM-S10
שמן
המושרה אור מערבולת ערבוב מכשיריםשנחאי HUXI תעשייתי ושות', בע"מVortex-5S
Microsoft Office ExcelMicrosoft
Milk fatSM MlekovitaMaslo Klarowane
NaCl
פלטפורמת פינצטה אופטיתLUMICKS, הולנדm-trap
תוכנת מקורOrigin Lab2024כדי לצייר עקומה מתאימה לכוח ומרחק
אקדח פיפטהEppendorf10 μ L,100 μ L,1000 μ L
שמן לפתית Bunge Polska Sp.z o.o. Kujawski
Parafilm4IN*125FT
Tris
TrypsinSangon BiotechA100458-0010טריפסין 1:250,
מהלבלב חזיר תרכיז חלבון מי גבינה SM מלקוביטהWPC
טבילהסרט איטום

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Kale, S. N., Deore, S. L. Emulsion micro emulsion and nano emulsion: A review. Syst Rev Pharm. 8 (1), 39-47 (2016).
  2. Li, N., Fang, S., Liu, S., Duan, M. Methods for measuring the interaction forces between droplets in emulsions. Oilfield Chem. 37 (4), 752-758 (2020).
  3. Tan, C., McClements, D. J. Application of advanced emulsion technology in the food industry: A review and critical evaluation. Foods. 10 (4), 812(2021).
  4. Dhaval, M., et al. Lipid-based emulsion drug delivery systems-a comprehensive review. Drug Deliv Transl Res. 12 (7), 1616-1639 (2022).
  5. Jost, R., Monti, J. C. Partial enzymatic hydrolysis of whey protein by trypsin. J Dairy Sci. 60 (9), 1387-1393 (1977).
  6. Sarkar, A., Zhang, S., Holmes, M., Ettelaie, R. Colloidal aspects of digestion of Pickering emulsions: Experiments and theoretical models of lipid digestion kinetics. Adv Colloid Interface Sci. 263, 195-211 (2019).
  7. Gillies, G., Prestidge, C. A. Interaction forces, deformation and nano-rheology of emulsion droplets as determined by colloid probe AFM. Adv Colloid Interface Sci. 108 - 109, 197-205 (2004).
  8. Manca, M., Zhang, C., Vasconcelos de Melo Freire, R., Scheffold, F., Salentinig, S. Single particle investigation of triolein digestion using optical manipulation, polarized video microscopy and SAXS. J Colloid Interface Sci. 649, 1039-1046 (2023).
  9. Neuman, K. C., Block, S. M. Optical trapping. Rev Sci Instrum. 75 (9), 2787-2809 (2004).
  10. Maragò, O. M., Jones, P. H., Gucciardi, P. G., Volpe, G., Ferrari, A. C. Optical trapping and manipulation of nanostructures. Nat Nanotechnol. 8 (11), 807-819 (2013).
  11. Simmons, R. M., Finer, J. T., Chu, S., Spudich, J. A. Quantitative measurements of force and displacement using an optical trap. Biophys J. 70 (4), 1813-1822 (1996).
  12. McClements, D. J., Li, Y. Structured emulsion-based delivery systems: Controlling the digestion and release of lipophilic food components. Adv Colloid Interface Sci. 159 (2), 213-228 (2010).
  13. Dai, X., et al. Optical tweezers-controlled hotspot for sensitive and reproducible surface-enhanced Raman spectroscopy characterization of native protein structures. Nat Commun. 12 (1), 1292(2021).
  14. Tavano, O. L., Berenguer-Murcia, A., Secundo, F., Fernandez-Lafuente, R. Biotechnological applications of proteases in food technology. Compr Rev Food Sci Food Saf. 17 (2), 412-436 (2018).
  15. Mitropoulos, V., Mütze, A., Fischer, P. Mechanical properties of protein adsorption layers at the air/water and oil/water interface: A comparison in light of the thermodynamical stability of proteins. Adv Colloid Interface Sci. 206, 195-206 (2014).
  16. Rusli, S., Grabowski, J., Drews, A., Kraume, M. A multi-scale approach to modeling the interfacial reaction kinetics of lipases with emphasis on enzyme adsorption at water-oil interfaces. Processes. 8 (9), 1082(2020).
  17. Ghimire, C., Koirala, D., Mathis, M. B., Kooijman, E. E., Mao, H. Controlled particle collision leads to direct observation of docking and fusion of lipid droplets in an optical trap. Langmuir. 30 (5), 1370-1375 (2014).
  18. Català-Castro, F., Schäffer, E., Krieg, M. Exploring cell and tissue mechanics with optical tweezers. J Cell Sci. 135 (15), jcs259355(2022).
  19. Smith, S. B., Cui, Y., Bustamante, C. Optical-trap force transducer that operates by direct measurement of light momentum. Methods Enzymol. 361, 134-162 (2003).
  20. Zhang, H., Wang, F., Ratke, L., Nestler, B. Brownian motion of droplets induced by thermal noise. Phys Rev E. 109 (2), 024208(2024).
  21. Pawar, N. D., Bahga, S. S., Kale, S. R., Kondaraju, S. Symmetric and asymmetric coalescence of droplets on a solid surface in the inertia-dominated regime. Phys Fluids. 31 (9), 092106(2019).
  22. Jiang, Y., Drelich, J. W. Fluid droplet spreading and adhesion studied with a microbalance: A review. Surf Innov. 12 (1-2), 4-17 (2024).
  23. Zhang, L., Hu, Y., Jiang, L. Advancements in emulsion systems for specialized infant formulas: Research process and formulation proposals for optimizing bioavailability of nutraceuticals. Compr Rev Food Sci Food Saf. 23 (6), e70043(2024).
  24. Buyukozturk, F., Benneyan, J. C., Carrier, R. L. Impact of emulsion-based drug delivery systems on intestinal permeability and drug release kinetics. J Control Release. 142 (1), 22-30 (2010).
  25. Xiao, J., Li, C., Huang, Q. Kafirin nanoparticle-stabilized Pickering emulsions as oral delivery vehicles: Physicochemical stability and in vitro digestion profile. J Agric Food Chem. 63 (47), 10263-10270 (2015).
  26. Johnson, E., Koh, A. Recent advances in smart emulsion materials: From synthesis to applications. Adv Eng Mater. 26 (24), 2400995(2024).
  27. Rajbanshi, A., Hilton, E., Dreiss, C. A., Murnane, D., Cook, M. T. Stimuli-responsive polymers for engineered emulsions. Macromol Rapid Commun. 45 (10), 2300723(2024).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

מאמרים קשורים