Misurazione della forza in tempo reale tra le goccioline di emulsione durante la degradazione enzimatica

Abbiamo utilizzato pinzette ottiche per misurare le forze in tempo reale tra le singole goccioline di emulsione durante la digestione enzimatica per comprendere la stabilità durante il processo di digestione. Durante l'esperimento della pinzetta ottica, il processo di digestione è continuo. La concentrazione ottimale degli enzimi è difficile da determinare e, se non riusciamo a catturare le goccioline in tempo, dobbiamo ricominciare la digestione da capo. La pendenza e la forza massima tra le singole goccioline sono infatti legate al tipo di olio, al tempo di digestione e al tipo di enzima. Appare per la digestione con proteasi, il tipo di olio non influisce sul processo di digestione. Forse un esperimento che utilizza sia il monitoraggio spettroscopico che il monitoraggio della forza per vedere il legame tra forza e cambiamenti delle strutture chimiche.

[Narratore] Per iniziare, preparare la cella di flusso del campione e quindi aprire lo strumento a pinzetta ottica. Aggiungere circa 70 microlitri di acqua deionizzata alla lente inferiore dell'obiettivo e inserire la camera del campione nello strumento fino a quando non si sente un clic. Mettere una goccia di olio da immersione sulla superficie superiore della camera del campione. Quindi, utilizzando la manopola del condensatore, abbassare delicatamente la lente del condensatore fino a toccare leggermente la superficie superiore della camera del campione. Chiudere lo strumento pinzetta ottica per completare la configurazione prima di attivare il laser. Ora accendi il laser e imposta la potenza al 100%. Regolare la manopola inferiore del sistema di pinzette ottiche in senso orario per individuare il punto laser, spostandosi dal basso verso l'alto. Osserva le macchie laser tre volte e imposta il piano Z tra la seconda e la terza serie. Quindi ridurre la potenza del laser al 30%. Usa il joystick per catturare due goccioline di dimensioni simili all'interno del canale. Regolare la distanza tra le due goccioline a circa 10 micrometri. Correggi le posizioni X e Y della trappola ottica destra e la posizione Y della trappola ottica sinistra, quindi contrassegna le goccioline rispettivamente con caselle magenta e verdi. Ora vai al menu di calibrazione e seleziona la misura per iniziare la calibrazione. Se i livelli di rumore sono eccessivi, ripetere la misurazione fino a quando non sono visibili risultati soddisfacenti. Selezionare Applica per confermare la calibrazione. Successivamente, cancellare i dati originali utilizzando l'interfaccia software appropriata e misurare la distanza di forza utilizzando il sistema di trappola ottica calibrato. Infine, aggiungi la soluzione di tripsina al sistema. Regolare le impostazioni per misurare ogni 10 minuti, a partire da 10 minuti dopo l'aggiunta della soluzione di tripsina per monitorare dinamicamente le emulsioni utilizzando il sistema di pinzette ottiche. Le emulsioni contenenti olio di colza e proteine del siero di latte e proteine del siero di latte sono state analizzate utilizzando pinzette ottiche. Per le emulsioni di olio di colza senza tripsina, la forza di interazione di picco è aumentata con la dimensione delle goccioline, raggiungendo oltre 100 piconewton a otto micrometri rispetto a circa 10 piconewton a tre micrometri. Una tendenza simile è stata osservata per le goccioline di emulsione di grasso del latte. In entrambe le emulsioni, la forza media di interazione di picco aumentava con il diametro delle goccioline, mostrando una relazione approssimativamente lineare. Le goccioline con un diametro di cinque micrometri avevano il più alto numero di catture tra tutte le dimensioni, indicando un'efficienza di intrappolamento ottimale, mentre le frequenze di cattura per le goccioline da tre micrometri e 10 micrometri erano le più basse. Dopo l'aggiunta di tripsina, le goccioline di emulsione di grasso del latte hanno mostrato un graduale declino della forza di interazione di picco da 31,9 piconewton a 10 minuti a 6,6 piconewton a 60 minuti. Nelle emulsioni di olio di colza, il trattamento con tripsina ha causato un forte calo delle curve di forza e distanza, suggerendo che l'efficienza dell'azione enzimatica è maggiore nella fase di olio liquido.