Real-Time Force Measurement Between Emulsion Droplets During Enzymatic Breakdown

우리는 분해 과정 중 안정성을 이해하기 위해 효소 분해 중 개별 에멀젼 방울 사이의 실시간 힘을 측정하기 위해 광학 핀셋을 사용했습니다. 광학 핀셋 실험 동안 소화 과정은 연속적입니다. 효소의 최적 농도를 결정하기 어렵고, 제때 물방울을 포착하지 못하면 소화를 다시 시작해야 합니다. 개별 물방울 사이의 기울기와 최대 힘은 실제로 오일 유형, 소화 시간 및 효소 유형과 관련이 있습니다. 프로테아제로 소화를 위해 나타나며 오일 유형은 소화 과정에 영향을 미치지 않습니다. 아마도 분광 모니터링과 힘 모니터링을 모두 사용하여 힘과 화학 구조 변화 사이의 연관성을 확인하는 실험일 수 있습니다.

[해설자] 시작하려면 샘플 플로우 셀을 준비한 다음 광학 핀셋 기기를 엽니다. 약 70마이크로리터의 탈이온수를 하단 대물 렌즈에 추가하고 딸깍 소리가 날 때까지 샘플 챔버를 기기에 삽입합니다. 샘플 챔버의 상단 표면에 침지 오일 한 방울을 놓습니다. 그런 다음 콘덴서 손잡이를 사용하여 콘덴서 렌즈가 샘플 챔버의 상단 표면에 가볍게 닿을 때까지 부드럽게 내립니다. 레이저를 활성화하기 전에 광학 핀셋 기기를 닫아 설정을 완료하십시오. 이제 레이저를 켜고 출력을 100%로 설정합니다. 광학 핀셋 시스템의 하단 손잡이를 시계 방향으로 조정하여 레이저 스폿을 아래에서 위로 이동합니다. 레이저 스폿을 세 번 관찰하고 두 번째와 세 번째 세트 사이에 Z-평면을 설정합니다. 그런 다음 레이저 출력을 30%로 줄입니다. 조이스틱을 사용하여 채널 내에서 비슷한 크기의 두 물방울을 캡처합니다. 두 물방울 사이의 거리를 약 10마이크로미터로 조정합니다. 오른쪽 광학 트랩의 X 및 Y 위치와 왼쪽 광학 트랩의 Y 위치를 고정한 다음 각각 자홍색과 녹색 상자로 물방울을 표시합니다. 이제 교정 메뉴로 이동하여 측정을 선택하여 교정을 시작합니다. 소음 수준이 과도하면 만족스러운 결과가 나타날 때까지 측정을 반복하십시오. 적용을 선택하여 보정을 확인합니다. 그런 다음 적절한 소프트웨어 인터페이스를 사용하여 원본 데이터를 지우고 보정된 광학 트랩 시스템을 사용하여 힘 거리를 측정합니다. 마지막으로 트립신 용액을 시스템에 추가합니다. 트립신 용액을 첨가한 후 10분부터 시작하여 10분마다 측정하도록 설정을 조정하여 광학 핀셋 시스템을 사용하여 에멀젼을 동적으로 모니터링합니다. 유채씨유와 유청단백질, 유지방과 유청단백질을 함유한 에멀젼을 광핀셋을 이용하여 분석하였다. 트립신이 없는 유채씨유 에멀젼의 경우, 피크 상호 작용력은 액적 크기에 따라 증가하여 3마이크로미터에서 약 10피코뉴톤에 비해 8마이크로미터에서 100피코뉴톤 이상에 도달했습니다. 유지방 에멀젼 방울에서도 유사한 추세가 관찰되었습니다. 두 에멀젼 모두에서 평균 피크 상호 작용력은 액적 직경에 따라 증가하여 대략 선형 관계를 보였습니다. 직경이 5마이크로미터인 액적은 모든 크기 중에서 포획 횟수가 가장 높았으며 이는 최적의 포획 효율을 나타내는 반면, 3마이크로미터 및 10마이크로미터 액적의 포획 빈도는 가장 낮았습니다. 트립신을 첨가한 후, 유지방 에멀젼 방울은 피크 상호 작용력이 10분에 31.9피코뉴톤에서 60분에 6.6피코뉴톤으로 점진적으로 감소하는 것을 보였다. 유채씨유 에멀젼에서 트립신 처리로 인해 힘 거리 곡선이 급격히 감소하여 효소 작용의 효율성이 액체 오일 단계에서 더 높다는 것을 시사합니다.