Name: In vitro Vertering van emulsies in een enkele druppel via multi-subfase-uitwisseling van gesimuleerde gastro-intestinale vloeistoffen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-11-18T13:40:00.000+00:00
Duration: 10 min 20 s
Description: Leer de OCTOPUS-methode voor in vitro spijsvertering van emulsies met multi-subfase-uitwisseling. Dit systeem meet interfaciale spanning in real-time en helpt onderzoekers bij het ontwerpen van interfaces die spijsvertering reguleren.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dit onderzoek werd gefinancierd door de projecten RTI2018-101309-B-C21 en PID2020-631-116615RAI00, gefinancierd door MCIN/AEI/10.13039/501100011033 en door "ERDF A way of making Europe". Dit werk werd (gedeeltelijk) ondersteund door de Biocolloid and Fluid Physics Group (ref. PAI-FQM115) van de Universiteit van Granada (Spanje).

1. Reinigingsvolgorde voor al het glaswerk dat wordt gebruikt in oppervlaktewetenschappelijke experimenten
<ol><li>Schrob het glaswerk met een geconcentreerde reinigingsoplossing (zie Tabel met materialen) verdund in water (10%).</li>
	<li>Spoel grondig af met een reeks kraanwater, propanol, gedestilleerd water en ultrapuur water. Droog in een cabine en bewaar in een gesloten kast tot gebruik.</li>
</ol>2. Monstervoorbereiding
<ol><li>Bereid kunstmatige spijsverteringsmedia volgens de gestandaardiseerde INFOGEST-protocollen11,20 (zie Materiaaltabel). Zie tabel 1 voor nadere bijzonderheden en bevat kleine aanpassingen aan de eisen van de interfaciale werkzaamheden ter voorkoming van oppervlakteactieve verontreiniging en verdunning van monsters (1:10)10.</li>
	<li>Bereid de emulgatoroplossing volgens de onderstaande stappen.<ol><li>Bereid 0,01 l van een geconcentreerde oplossing van (1 kg· L−1) emulgator of een mengsel van emulgatoren (zie Materiaaltabel) in een initiële buffer (Tabel 1) en 's nachts onder lichte roering bewaren.</li>
		<li>Verdun tot 0,1 kg· L−1 (of zoals vereist) om de interface te verzadigen; een pseudoplateau in de interfaciale spanning bereiken na 1 uur adsorptie op een constant interfacial gebied na het eerder gepubliceerde rapport21.</li>
		<li>Houd onder milde agitatie gedurende 15 minuten voor gebruik.</li>
	</ol></li>
	<li>Zuiver de oliefase.<ol><li>Bereid een mengsel van plantaardige olie (zonnebloem, olijf, triolein, enz.) en magnesiummetasilicaatharsen (zie materiaaltabel) in een verhouding van 2:1 w/m in een groot bekerglas. Bewaren onder milde mechanische agitatie gedurende ten minste 3 uur.</li>
		<li>Centrifugeer het mengsel bij 8.000 x g gedurende 30 minuten bij kamertemperatuur in een commerciële centrifuge (zie Materiaaltabel).</li>
		<li>Filtreer het oliemengsel onder vacuüm met een spuitfilter (poriegrootte van 0,2 μm) (zie materiaaltabel). Bewaren in schone amberkleurige flessen verzegeld en bubbelend met stikstof tot gebruik.</li>
	</ol></li>
</ol>3. Kalibratie en reiniging van de OCTOPUS
<ol><li>Spoel alle slangen af met ultrapuur water door een volgorde van reiniging van beide spuiten en alle kleppen door een capillair (kleppen 6/4) en naar de externe uitgang (klep 8-blauwe kleur) in te stellen. Voer dit uit door op de knop Opschonen in het linkerdialoogvenster te drukken (aanvullende figuur 1A).</li>
	<li>Controleer de oppervlaktespanning7 van water bij kamertemperatuur door een waterdruppel te vormen en gedurende 5 minuten in realtime te meten (aanvullende figuur 1B, C).<ol><li>Stel de differentiële dichtheid in op lucht-water (0,9982 kg· L−1) in het linkerdialoogvenster , Aanvullende figuur 1B.</li>
	</ol></li>
	<li>Vul de schone cuvette (optisch glas) met 0,002 L schone plantaardige olie en plaats deze in de cuvettehouder in de thermostatische cel (figuur 3).</li>
	<li>Stel de thermostaat in en zorg voor temperatuurevenwichtigheid op 37 °C.</li>
	<li>Controleer de interfaciale spanning van water-olie bij kamertemperatuur7.<ol><li>Stel de differentiële dichtheid in op plantaardige olie-water (olijfolie: 0,800 kg· L−1) (aanvullende figuur 1C).</li>
		<li>Injecteer 40 μL met een snelheid van 0,5 μL·s−1 en meet elke seconde in realtime tot het einde van de injectie. Dit is een eenvoudig dynamisch proces (aanvullende figuur 1B, D).</li>
		<li>Plot de interfaciale spanning als functie van het druppelvolume in een gegevensblad.</li>
		<li>Controleer of het druppelvolumebereik een waarde biedt voor de interfaciale spanning die onafhankelijk is van het druppelvolume. Plot het interfaciale gebied als een functie van het druppelvolume.</li>
		<li>Programmeer een proces met twee stappen (aanvullende figuur 1B en aanvullende figuur 2A) volgens de onderstaande stappen.<ol><li>Injecteer met een binnenspuit een volume binnen dit bereik van constante interfaciale spanning.</li>
			<li>Houd het interfaciale gebied constant op de in stap 3.5.4 geselecteerde waarde en noteer de interfaciale spanning gedurende 5 min7.</li>
		</ol></li>
	</ol></li>
</ol>4. Programmeren van één experimenteel proces in DINATEN voor elke spijsverteringsstap
OPMERKING: Voor de procesparameters, zie aanvullende figuur 1B.
<ol><li>Voer het eerste besturingselement uit.<ol><li>Injecteer voor druppelvorming 10 μL (±5 μL) emulgatoroplossing in het capillair (klep 6) (aanvullende figuur 2A).</li>
		<li>Noteer de adsorptie op een constant interfacial gebied21 van 20 mm2 (±10 mm2) gedurende 1 uur (aanvullende figuur 2B).</li>
		<li>Noteer de dilatatiereologie8 (aanvullende figuur 2C).<ol><li>Stel de amplitude van de oscillatie in op 1,25 μL, punt 10 s.</li>
			<li>Noteer de adsorptie op het geselecteerde interfaciale gebied (stap 4.1.2) gedurende 10 s.</li>
			<li>Herhaal stap 4.1.3 op verschillende tijdstippen: 5 s, 20 s, 50 s en 100 s.</li>
		</ol></li>
	</ol></li>
	<li>Record maagvertering.<ol><li>Noteer de adsorptie21 op het geselecteerde interfaciale gebied gedurende 10 s.</li>
		<li>Subfase-uitwisseling7 met vloeistof in klep 2 (sSGF) en maagenzymen (tabel 1) (aanvullende figuur 2D).<ol><li>Vul de linkerspuit vanaf klep 2. Injecteer 125 μL in ventiel 6-capillair met de linkerspuit bij 5 μL·s−1.</li>
			<li>Extraheer 125 μL uit het capillair met de rechterspuit bij 5 μL·s−1. Laad de juiste spuit uit om klep 8 te verlaten. Herhaal stap 4.2.2.1-4.2.2.2 10 keer om volledige uitwisseling te garanderen.</li>
		</ol></li>
		<li>Noteer de adsorptie21 op het geselecteerde interfaciale gebied in stap 4.1.2 gedurende 1 uur (aanvullende figuur 2B).</li>
		<li>Noteer de dilatatiereologie8 (aanvullende figuur 2C).<ol><li>Stel de amplitude van de oscillatie in op 1,25 μL, punt 10 s.</li>
			<li>Noteer de adsorptie van het geselecteerde interfaciale gebied in stap 4.1.2 gedurende 10 s. Herhaal op verschillende tijdstippen: 5 s, 20 s, 50 s, 100 s.</li>
		</ol></li>
	</ol></li>
	<li>Noteer de darmvertering.<ol><li>Noteer de adsorptie21 op het geselecteerde interfaciale gebied in stap 4.1.2 gedurende 10 s (aanvullende figuur 2B).</li>
		<li>Subfase-uitwisseling7 met vloeistof in klep 3 (sSIF) en intestinale enzymen/galzouten/fosfolipiden (tabel 1) (aanvullende figuur 2D).<ol><li>Vul de linkerspuit vanaf klep 2. Injecteer 125 μL in ventiel 6-capillair met de linkerspuit bij 5 μL·s−1. Extraheer 125 μL uit het capillair met de rechterspuit bij 5 μL·s−1.</li>
			<li>Laad de juiste spuit uit om klep 8 te verlaten. Herhaal stap 4.3.2.1-4.3.2.2 10 keer om volledige uitwisseling te garanderen.</li>
		</ol></li>
		<li>Noteer de adsorptie21 op het geselecteerde interfaciale gebied in stap 4.1.2 gedurende 1 uur.</li>
		<li>Noteer de dilatatiereologie8 (aanvullende figuur 2C).<ol><li>Stel de amplitude van de oscillatie in op 1,25 μL, punt 10 s.</li>
			<li>Noteer de adsorptie op het geselecteerde interfaciale gebied in stap 4.1.2 gedurende 10 s.</li>
			<li>Herhaal op verschillende tijdstippen: 5 s, 20 s, 50 s, 100 s.</li>
		</ol></li>
	</ol></li>
	<li>Noteer de desorptie volgens de onderstaande stappen.<ol><li>Noteer de adsorptie21 op het geselecteerde interfaciale gebied in stap 4.1.2 gedurende 10 s (aanvullende figuur 2B).</li>
		<li>Subfase uitwisseling7 met vloeistof in klep 5 (sSIF) (Tabel 1, Aanvullende Figuur 2D).<ol><li>Vul de linkerspuit vanaf klep 5. Injecteer 125 μL in ventiel 5-capillair met de linkerspuit bij 5 μL·s−1.</li>
			<li>Extraheer 125 μL uit het capillair met de rechterspuit bij 5 μL·s−1. Laad de juiste spuit uit om klep 8 te verlaten. Herhaal stap 4.4.2.1-4.4.2.2 10 keer om volledige uitwisseling te garanderen.</li>
		</ol></li>
		<li>Noteer de adsorptie21 op het geselecteerde interfaciale gebied in stap 4.1.2 gedurende 1 uur (aanvullende figuur 2B).</li>
		<li>Noteer de dilatatiereologie8 (aanvullende figuur 2C).<ol><li>Handhaaf de amplitude van 1,25 μL, punt 10 s.</li>
			<li>Noteer de adsorptie op het geselecteerde interfaciale gebied in stap 4.1.2 gedurende 10 s.</li>
			<li>Herhaal stap 4.4.4 op verschillende tijdstippen: 5 s, 20 s, 50 s, 100 s.</li>
		</ol></li>
	</ol></li>
</ol>5. Het experiment opzetten
<ol><li>Vul de microcentrifugebuizen met de kunstmatige vergistingsmedia en verbind ze elk met de betreffende klep door de bijbehorende slang.</li>
	<li>Vul de slang in kleppen 2-5 door te reinigen van klep 2, klep 3, klep 4 en klep 5 naar de externe uitgang (klep 8) (aanvullende figuur 1A).</li>
	<li>Vul de slang in klep 1 door 5 keer van klep 1 naar klep 6-capillair te reinigen.</li>
	<li>Plaats het capillair in de oliefase. Plaats de linkerspuit met klep 1 (initiële oplossing, tabel 1).</li>
	<li>Begin met het sequentieel verwerken van stap 4.1-initieel, stap 4.2-maag, stap 4.3-darmen en stap 4.4-desorptie, waarbij de gegevens aan het einde van elk proces worden opgeslagen.</li>
</ol>6. Berekening van de dilatatiereologische parameters met de beeldverwerkingssoftware CONTACTO8
OPMERKING: Zie Maldonado-Valderrama et al.8 voor meer informatie.
<ol><li>Laad de beelden die overeenkomen met de gebiedsoscillatie met een bepaalde frequentie en amplitude (aanvullende figuur 3A).</li>
	<li>Druk op Reologie (aanvullende figuur 3B) en verkrijg de dilatatieparameters (aanvullende figuur 3C).</li>
	<li>Kopieer en plak de resultaten in het gegevensspreadblad.</li>
</ol>7. Plotten van de experimentele resultaten
<ol><li>Bereken de tijdkolom in elk van de stappen van het verteringsproces opnieuw door de laatste gegevens van de tijd van de vorige stap toe te voegen.</li>
	<li>Plot de interfaciale spanning versus additieve tijd voor elk van de stappen van het gebruikte verteringsproces.</li>
	<li>Plot de uiteindelijke interfaciale spanning / dilatatie-elasticiteit en viscositeit verkregen aan het einde van elke stap versus de spijsverteringsfase: initiële, maagvertering, duodenale spijsvertering en desorptie.</li>
</ol>

<ol><li>McClements, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+biophysics+of+digestion%3A+Lipids%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Food+Science%22%5BJournal%5D)">The biophysics of digestion: Lipids.</a> Current Opinion in Food Science. 21, 1-6 (2018).</li>
<li>McClements, D. J., Li, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structured+emulsion-based+delivery+systems%3A+Controlling+the+digestion+and+release+of+lipophilic+food+components%5BTitle%5D)+AND+%22Advances+in+Colloid+and+Interface+Science%22%5BJournal%5D)">Structured emulsion-based delivery systems: Controlling the digestion and release of lipophilic food components.</a> Advances in Colloid and Interface Science. 159 (2), 213-228 (2010).</li>
<li>Corstens, M. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Food-grade+micro-encapsulation+systems+that+may+induce+satiety+via+delayed+lipolysis%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Critical+Reviews+in+Food+Science+and+Nutrition%22%5BJournal%5D)">Food-grade micro-encapsulation systems that may induce satiety via delayed lipolysis: A review.</a> Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 57 (10), 2218-2244 (2017).</li>
<li>Aguilera-Garrido, A., del Castillo-Santaella, T., Galisteo-González, F., Gálvez-Ruiz, M. J., Maldonado-Valderrama, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigating+the+role+of+hyaluronic+acid+in+improving+curcumin+bioaccessibility+from+nanoemulsions%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Investigating the role of hyaluronic acid in improving curcumin bioaccessibility from nanoemulsions.</a> Food Chemistry. 351, 129301(2021).</li>
<li>Rodríguez Patino, J. M., Carrera Sánchez, C., Rodríguez Niño, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Implications+of+interfacial+characteristics+of+food+foaming+agents+in+foam+formulations%5BTitle%5D)+AND+%22Advances+in+Colloid+and+Interface+Science%22%5BJournal%5D)">Implications of interfacial characteristics of food foaming agents in foam formulations.</a> Advances in Colloid and Interface Science. 140 (2), 95-113 (2008).</li>
<li>Wilde, P. J., Chu, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interfacial+%26+colloidal+aspects+of+lipid+digestion%5BTitle%5D)+AND+%22Advances+in+Colloid+and+Interface+Science%22%5BJournal%5D)">Interfacial & colloidal aspects of lipid digestion.</a> Advances in Colloid and Interface Science. 165 (1), 14-22 (2011).</li>
<li>Cabrerizo-Vílchez, M. A., Wege, H. A., Holgado-Terriza, J. A., Neumann, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Axisymmetric+drop+shape+analysis+as+penetration+Langmuir+balance%5BTitle%5D)+AND+%22Review+of+Scientific+Instruments%22%5BJournal%5D)">Axisymmetric drop shape analysis as penetration Langmuir balance.</a> Review of Scientific Instruments. 70 (5), 2438-2444 (1999).</li>
<li>Maldonado-Valderrama, J., Muros-Cobos, J. L., Holgado-Terriza, J. A., Cabrerizo-Vílchez, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bile+salts+at+the+air-water+interface%3A+Adsorption+and+desorption%5BTitle%5D)+AND+%22Colloids+and+surfaces+B%3A+Biointerfaces%22%5BJournal%5D)">Bile salts at the air-water interface: Adsorption and desorption.</a> Colloids and surfaces B: Biointerfaces. 120, 176-183 (2014).</li>
<li>Maldonado-Valderrama, J., Terriza, J. A. H., Torcello-Gómez, A., Cabrerizo-Vílchez, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+digestion+of+interfacial+protein+structures%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">In vitro digestion of interfacial protein structures.</a> Soft Matter. 9, 1043-1053 (2013).</li>
<li>Maldonado-Valderrama, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probing+in+vitro+digestion+at+oil-water+interfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Colloid+and+Interface+Science%22%5BJournal%5D)">Probing in vitro digestion at oil-water interfaces.</a> Current Opinion in Colloid and Interface Science. 39, 51-60 (2019).</li>
<li>Brodkorb, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((INFOGEST+static+in+vitro+simulation+of+gastrointestinal+food+digestion%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">INFOGEST static in vitro simulation of gastrointestinal food digestion.</a> Nature Protocols. 14 (4), 991-1014 (2019).</li>
<li>del Castillo-Santaella, T., Maldonado-Valderrama, J., Molina-Bolivar, J. A., Galisteo-Gonzalez, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+cross-linker+glutaraldehyde+on+gastric+digestion+of+emulsified+albumin%5BTitle%5D)+AND+%22Colloids+and+Surfaces+B%3A+Biointerfaces%22%5BJournal%5D)">Effect of cross-linker glutaraldehyde on gastric digestion of emulsified albumin.</a> Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 145, 899-905 (2016).</li>
<li>Macierzanka, A., Torcello-Gómez, A., Jungnickel, C., Maldonado-Valderrama, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bile+salts+in+digestion+and+transport+of+lipids%5BTitle%5D)+AND+%22Advances+in+Colloid+and+Interface+Science%22%5BJournal%5D)">Bile salts in digestion and transport of lipids.</a> Advances in Colloid and Interface Science. 274, 102045(2019).</li>
<li>Maldonado-Valderrama, J., Torcello-Gómez, A., del Castillo-Santaella, T., Holgado-Terriza, J. A., Cabrerizo-Vílchez, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subphase+exchange+experiments+with+the+pendant+drop+technique%5BTitle%5D)+AND+%22Advances+in+Colloid+and+Interface+Science%22%5BJournal%5D)">Subphase exchange experiments with the pendant drop technique.</a> Advances in Colloid and Interface Science. 222, 488-501 (2015).</li>
<li>Bellesi, F. A., Ruiz-Henestrosa, V. M. P., Maldonado-Valderrama, J., Del Castillo Santaella, T., Pilosof, A. M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+interfacial+in+vitro+digestion+of+protein+and+polysaccharide+oil%2Fwater+films%5BTitle%5D)+AND+%22Colloids+and+Surfaces+B%3A+Biointerfaces%22%5BJournal%5D)">Comparative interfacial in vitro digestion of protein and polysaccharide oil/water films.</a> Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 161, 547-554 (2018).</li>
<li>Del Castillo-Santaella, T., Sanmartín, E., Cabrerizo-Vílchez, M. A., Arboleya, J. C., Maldonado-Valderrama, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+digestibility+of+%CE%B2-lactoglobulin+by+pulsed+light+processing%3A+A+dilatational+and+shear+study%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Improved digestibility of β-lactoglobulin by pulsed light processing: A dilatational and shear study.</a> Soft Matter. 10 (48), 9702-9714 (2014).</li>
<li>Infantes-Garcia, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+gastric+lipid+digestion+of+emulsions+with+mixed+emulsifiers%3A+Correlation+between+lipolysis+kinetics+and+interfacial+characteristics%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Hydrocolloids%22%5BJournal%5D)">In vitro gastric lipid digestion of emulsions with mixed emulsifiers: Correlation between lipolysis kinetics and interfacial characteristics.</a> Food Hydrocolloids. 128, 107576(2022).</li>
<li>del Castillo-Santaella, T., Cebrián, R., Maqueda, M., Gálvez-Ruiz, M. J., Maldonado-Valderrama, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessing+in+vitro+digestibility+of+food+biopreservative+AS-48%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Assessing in vitro digestibility of food biopreservative AS-48.</a> Food Chemistry. 246, 249-257 (2018).</li>
<li>Torcello-Gómez, A., Maldonado-Valderrama, J., Jódar-Reyes, A. B., Cabrerizo-Vílchez, M. A., Martín-Rodríguez, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pluronic-covered+oil-water+interfaces+under+simulated+duodenal+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Hydrocolloids%22%5BJournal%5D)">Pluronic-covered oil-water interfaces under simulated duodenal conditions.</a> Food Hydrocolloids. 34, 54-61 (2014).</li>
<li>Minekus, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+standardised+static+in+vitro+digestion+method+suitable+for+food+-+an+international+consensus%5BTitle%5D)+AND+%22Food+%26+Function%22%5BJournal%5D)">A standardised static in vitro digestion method suitable for food - an international consensus.</a> Food & Function. 5 (6), 1113-1124 (2014).</li>
<li>Wege, H. A., Holgado-Terriza, J. A., Cabrerizo-Vílchez, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+constant+surface+pressure+penetration+langmuir+balance+based+on+axisymmetric+drop+shape+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Colloid+and+Interface+Science%22%5BJournal%5D)">Development of a constant surface pressure penetration langmuir balance based on axisymmetric drop shape analysis.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 249 (2), 263-273 (2002).</li>
<li>del Castillo-Santaella, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hyaluronic+acid+and+human%2Fbovine+serum+albumin+shelled+nanocapsules%3A+Interaction+with+mucins+and+in+vitro+digestibility+of+interfacial+films%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Hyaluronic acid and human/bovine serum albumin shelled nanocapsules: Interaction with mucins and in vitro digestibility of interfacial films.</a> Food Chemistry. 383, 132330(2022).</li>
<li>Aguilera-Garrido, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Applications+of+serum+albumins+in+delivery+systems%3A+Differences+in+interfacial+behaviour+and+interacting+abilities+with+polysaccharides%5BTitle%5D)+AND+%22Advances+in+Colloid+and+Interface+Science%22%5BJournal%5D)">Applications of serum albumins in delivery systems: Differences in interfacial behaviour and interacting abilities with polysaccharides.</a> Advances in Colloid and Interface Science. 290 (5), 102365(2021).</li>
</ol>

De auteurs verklaren dat ze geen bekende concurrerende financiële belangen of persoonlijke relaties hebben die het werk dat in dit artikel wordt gerapporteerd, kunnen hebben beïnvloed.

Dit artikel beschrijft een gegeneraliseerd protocol om in vitro vertering van interfaciale lagen te meten met behulp van hangervalapparatuur. Het protocol kan worden aangepast aan de specifieke vereisten van het experiment door de samenstelling van de spijsverteringsbuffers af te stemmen, die zijn gebaseerd op het geharmoniseerde INFOGEST 11,20-protocol om vergelijking met literatuur te vergemakkelijken. De spijsverteringsenzymen en biosurfactanten kunne...

Begrijpen hoe vet wordt verteerd, waarbij emulsievergisting betrokken is, is belangrijk om producten rationeel te ontwerpen met op maat gemaakte functionaliteit1. Het substraat voor vetvertering is een emulsie omdat vet wordt geëmulgeerd bij consumptie door mechanische actie en vermenging met biosurfactanten in de mond en maag. Ook is het grootste deel van het vet dat door mensen wordt geconsumeerd al geëmulgeerd (zoals melkproducten) en in het geval van baby's of sommige ouderen is dit de enige vorm van consumptie. Daarom is het ontwerp van op emulsie gebaseerde producten met specifieke spijsverteringsprofielen erg belangrijk in voeding1. Bovendien kunnen emulsies voedingsstoffen, medicijnen of lipofiele bioactieve stoffen inkapselen en leveren2 om verschillende gastro-intestinale aandoeningen aan te pakken, zoals obesitas3, verrijking van voedingsstoffen, voedselallergieën en spijsverteringsziekten. In olie-in-water emulsies worden lipidedruppels omgeven door interfaciale lagen van emulgatoren zoals eiwitten, oppervlakteactieve stoffen, polymeren, deeltjes en mengsels4. De rol van emulgatoren is tweeledig: stabiliseer de emulsie5 en bescherm/transporteer de ingekapselde verbinding naar een specifieke locatie. Het bereiken van een op maat gemaakte verteerbaarheid van emulsies hangt af van hun oorspronkelijke samenstelling, maar vereist ook het monitoren van de continue evolutie van deze interface tijdens de transit door het maagdarmkanaal (figuur 1).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64158/64158fig01.jpg"> Figuur 1: Interfaciale engineering van emulsies toepassen om enkele van de belangrijkste gastro-intestinale aandoeningen aan te pakken. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64158/64158fig01large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>
Lipidenvertering is uiteindelijk een interfacial proces omdat het de adsorptie van lipasen (maag of pancreas) op het olie-water-grensvlak van geëmulgeerde lipidedruppels door de interfaciale laag vereist om de triglyceriden in de olie te bereiken en te hydrolyseren tot vrije vetzuren en monoacylglyceriden6. Dit is geschematiseerd in figuur 2. Maaglipase concurreert met pepsine en fosfolipiden in de maag voor de olie-water interface (Figuur 2, maagvertering). Vervolgens concurreren pancreaslipase / colipase met trypsine / chymotrypsine, fosfolipiden, galzouten en spijsverteringsproducten in de dunne darm. Proteasen kunnen de interfaciale dekking veranderen, waardoor lipase-adsorptie wordt voorkomen of begunstigd, terwijl galzouten zeer oppervlakteactief zijn en het grootste deel van de resterende emulgator verdringen om lipase-adsorptie te bevorderen (figuur 2, intestinale spijsvertering). Uiteindelijk zijn de snelheid en de omvang van lipolyse afhankelijk van de interfaciale eigenschappen van de initiële / maagverteerde emulsie, zoals de dikte, inter / intramoleculaire verbindingen en elektrostatische en sterische interacties. Dienovereenkomstig biedt het monitoren van de evolutie van de interfaciale laag terwijl deze wordt verteerd een experimenteel platform om interfaciale mechanismen en gebeurtenissen te identificeren die van invloed zijn op lipase-adsorptie en dus lipidenvertering.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64158/64158fig02.jpg"> Figuur 2: Schematisch diagram dat de rol van interfaces in gastro-intestinale lipidenvertering illustreert. Pepsinehydrolyse verandert de interfaciale samenstelling in de maagfase, terwijl maaglipase triglyceriden hydrolyseert. In de dunne darm hydrolyseren trypsine / chymotrypsine de interfaciale film verder, terwijl lipolyse verloopt door de adsorptie van BS / lipasen, de hydrolyse van triglyceriden en de desorptie van lipolytische producten door oplosbaarheid in de BS-micellen / complex. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64158/64158fig02large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>
De hanger drop apparatuur aan de Universiteit van Granada (UGR) is geïmplementeerd met een gepatenteerde technologie, de coaxiale dubbele capillaire, die subfase uitwisseling van de bulkoplossing mogelijk maakt7. Het capillair, dat de hangerdruppel vasthoudt, bestaat uit een opstelling van twee coaxiale haarvaten die onafhankelijk verbonden zijn met elk kanaal van een dubbele micro-injector. Elke microinjector kan onafhankelijk werken, waardoor de gedropte inhoud kan worden uitgewisseld door through-flow7. Dienovereenkomstig bestaat de subfase-uitwisseling uit de gelijktijdige injectie van de nieuwe oplossing met het binnenste capillair en de extractie van de bulkoplossing met het buitenste capillair met hetzelfde debiet. Dit proces maakt de vervanging van de bulkoplossing mogelijk zonder verstoring van het interfaciale gebied of het volume van de druppel. Deze procedure werd later opgewaardeerd tot een multi-subfase-uitwisseling, die maximaal acht opeenvolgende subfase-uitwisselingen van de druppelbulkoplossing8 mogelijk maakt. Dit maakt de simulatie van het spijsverteringsproces mogelijk in een enkele waterige druppel gesuspendeerd in lipidische media door de bulkoplossing sequentieel uit te wisselen met kunstmatige media die de verschillende compartimenten (mond, maag, dunne darm) nabootsen. De hele opstelling is weergegeven in figuur 3, inclusief de details van de componenten. De spuiten in de microinjector zijn verbonden met de acht vias-kleppen, die elk worden aangesloten op een microcentrifugebuis met de kunstmatige spijsverteringsvloeistof met componenten die zijn beschreven in figuur 2.
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64158/64158fig03.jpg"> Figuur 3: Algemeen beeld van de OCTOPUS met alle componenten. De CCD-camera, microscoop, micropositioner, thermogestabiliseerde cel en dubbel capillair onafhankelijk verbonden met een dubbele micro-injector met twee spuiten verbonden met acht vias-kleppen. Elke spuit wordt aangesloten op capillair, vier microcentrifugebuizen met monster en één ontlading. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64158/64158fig03large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>
Figuur 4A laat zien hoe elk van de kunstmatige spijsverteringsvloeistoffen druppelsgewijs in de hanger wordt geïnjecteerd door subfase-uitwisseling via het dubbele capillair. Elke spijsverteringsverbinding zoals beschreven in figuur 2 kan gelijktijdig/sequentieel worden aangebracht, waarbij de passage door het maagdarmkanaal wordt gesimuleerd. De kunstmatige spijsverteringsvloeistoffen bevatten verschillende enzymen en biosurfactanten, die de interfaciale spanning van de initiële emulgator veranderen, zoals geschematiseerd in figuur 4B. De software DINATEN (zie Materiaaltabel), ook ontwikkeld aan de UGR, registreert de evolutie van de interfaciale spanning in real time terwijl de initiële interfaciale laag in vitro wordt verteerd. Ook wordt na elke spijsverteringsfase de dilatatie-elasticiteit van de interfaciale laag berekend door periodieke oscillaties van volume / interfacial gebied op de gestabiliseerde interfaciale laag op te leggen en de respons van de interfaciale spanning te registreren. De periode/frequentie en de amplitude van de oscillatie kunnen worden gevarieerd en beeldverwerking met de software CONTACTO levert de dilatatiereologische parameters8.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64158/64158fig04.jpg"> Figuur 4: Voorbeelden van verteringsprofielen. (A) De initiële emulgatorlaag wordt onderworpen aan kunstmatige spijsverteringsmedia die in de microcentrifuge worden geplaatst door sequentiële subfase-uitwisseling van de verschillende oplossingen in de hangende druppel. (B) De algemene evolutie van de interfaciale spanning (y-as) van de initiële emulgator als functie van de tijd (x-as) zoals deze in vitro wordt verteerd door de verschillende enzymen/biosurfactanten in de kunstmatige media. Een laatste subfase-uitwisseling met gewoon darmvocht meet de desorptie van verteerd lipide door oplosbaarheid in gemengde micellen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64158/64158fig04large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>
Deze studie presenteert het algemene protocol dat is ontworpen om de in vitro vertering van interfaciale lagen te meten met hangervalapparatuur9. De initiële interfaciale laag wordt achtereenvolgens onderworpen aan aandoeningen die de passage door het maagdarmkanaal nabootsen, zoals weergegeven in figuur 2. Deze verschillende spijsverteringsmedia worden in de hangende druppel geïnjecteerd door subfase-uitwisseling van de verschillende oplossingen in de microcentrifugebuizen (figuur 4A). De samenstelling van deze media kan worden aangepast afhankelijk van de gastro-intestinale aandoeningen die zullen worden geëvalueerd, namelijk maag / intestinale proteolyse / lipolyse, waardoor cumulatieve effecten en zondaarskunnen worden gemeten 10. De experimentele omstandigheden die worden gebruikt om het verteringsproces in elk compartiment na te bootsen, volgen het internationale consensusprotocol dat door INFOGEST is gepubliceerd en waarin de pH en hoeveelheden elektrolyten en enzymenworden beschreven 11. Het experimentele apparaat op basis van hangerval maakt het mogelijk om de interfaciale spanning in situ te registreren tijdens het gesimuleerde verteringsproces. De dilatationale reologie van de interfaciale laag wordt berekend aan het einde van elke spijsverteringsstap. Op deze manier biedt elke emulgator een verteringsprofiel dat de eigenschappen van de verteerde interfaces illustreert, zoals weergegeven in figuur 4B. Dit maakt het mogelijk om conclusies te trekken met betrekking tot de gevoeligheid of weerstand tegen de verschillende stadia van het spijsverteringsproces. Over het algemeen bevatten de kunstmatige spijsverteringsmedia zure / basische pH, elektrolyten, proteasen (maag en darm), lipasen (maag en darm), galzouten en fosfolipiden, die zijn opgelost in hun respectieve spijsverteringsvloeistoffen (maag of darm). Figuur 4B toont een generiek profiel van de evolutie van de interfaciale spanning van een emulgator, eerst onderworpen aan protease-actie, gevolgd door lipasen. Over het algemeen bevordert proteolyse van de interfaciale laag een toename van de interfaciale spanning als gevolg van de desorptie van gehydrolyseerde peptiden 9,12, terwijl lipolyse resulteert in een zeer steile vermindering van de interfaciale spanning als gevolg van de adsorptie van galzouten en lipasen13. Een laatste subfase-uitwisseling met darmvocht put de bulkoplossing van niet-geabsorbeerd / verteerd materiaal uit en bevordert de desorptie van oplosbare verbindingen en de oplosbaarheid van verteerde lipiden in gemengde micellen. Dit wordt gekwantificeerd door de toegenomen interfaciale spanning die is geregistreerd (figuur 4B).
Samenvattend, het experimentele ontwerp geïmplementeerd in de hangerdruppel om in vitro vertering in een enkele druppel te simuleren, maakt het mogelijk om cumulatieve effecten en synergieën te meten terwijl het spijsverteringsproces sequentieel wordt toegepast op de initiële interfaciale laag10. De samenstelling van elk spijsverteringsmedium kan eenvoudig worden afgestemd om rekening te houden met de bijzonderheden van de spijsverteringsaandoeningen, waaronder gastro-intestinale pathologieën of spijsverteringsmedia voor zuigelingen14. Vervolgens kan de identificatie van de interfaciale mechanismen die proteolyse en lipolyse beïnvloeden, worden gebruikt om de spijsvertering te moduleren door de interfaciale engineering van emulsies. De verkregen resultaten kunnen worden toegepast bij het ontwerpen van nieuwe voedselmatrices met op maat gemaakte functionaliteiten zoals lage allergeniciteit, gecontroleerde energie-inname en verminderde verteerbaarheid 15,16,17,18,19.

<table><tbody><tr><td>Alpha-chymotrypsin van bovien pancreas</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C4129</td><td>Enzyme</td></tr><tr><td>Beta-lactoglobulin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>L0130</td><td>Emulsfier</td></tr><tr><td>Bovine Serum Albumine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>9048-46-8</td><td>Emulsfier</td></tr><tr><td>CaCl2</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>10043-52-4</td><td>Elektrolyte</td></tr><tr><td>Centrifuge</td><td>Kronton instruments</td><td>Centrikon T-124</td><td>Voor het scheiden van olie en harsen</td></tr><tr><td>Citrus pectine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P9135</td><td>Emulsfier</td></tr><tr><td>co-lipase VAN PORCIN PANCREAS</td><td>Sigma</td><td>C3028</td><td>Enzyme</td></tr><tr><td>CONTACTO</td><td>University of Granada (UGR)</td><td></td><td>https://core.ugr.es/dinaten/, laatste toegang: 07/18/2022</td></tr><tr><td>DINATEN</td><td>University of Granada (UGR)</td><td></td><td>https://core.ugr.es/dinaten/, laatste toegang: 07/18/2022</td></tr><tr><td>Gastric lipase</td><td>Lipolytech</td><td>RGE15-1G</td><td>Enzyme</td></tr><tr><td>Human Serum Albumine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>70024-90-7</td><td>Emulsifier</td></tr><tr><td>INFOGEST</td><td></td><td></td><td>http://www.proteomics.ch/IVD/</td></tr><tr><td>Lipase van porcine pancreas, type II</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>L33126</td><td>Enzyme</td></tr><tr><td>Magnesium metasilicaat harsen</td><td>Fluka</td><td>1343-88-0</td><td>Harsen om olie te zuiveren</td></tr><tr><td>Micro 90</td><td>International products</td><td>M-9051-04</td><td>Reiniger</td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Sigma</td><td>7647-14-5</td><td>Elektrolyte</td></tr><tr><td>NaH2PO4</td><td>Scharlau</td><td>10049-21-5</td><td>Voor het bereiden van buffer</td></tr><tr><td>OCTOPUS</td><td>Producciones Cient&iacute;ficas y T&eacute;cnicas S.L. (G&oacute;jar, Spanje)</td><td></td><td>Pendandt Drop Equipment geïmplementeerd met multi subphase uitwisseling</td></tr><tr><td>Olive oil</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>1514</td><td>olie</td></tr><tr><td>Pancreatic van porcine pancreas</td><td>Sigma</td><td>P7545-25 g</td><td>Enzyme</td></tr><tr><td>Pepsin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P6887</td><td>Enzyme</td></tr><tr><td>Pluronic F127</td><td>Sigma</td><td>P2443</td><td>Emulsifier</td></tr><tr><td>Pluronic F68</td><td>Sigma</td><td>P1300</td><td>Emulsfier</td></tr><tr><td>Sodium deoxycholate</td><td>Sigma</td><td></td><td>Gezouten</td></tr><tr><td>Sodium glycodeoxycholate</td><td>Sigma</td><td>C9910</td><td>Gezouten</td></tr><tr><td>Sodium taurocholate</td><td>Sigma</td><td>86339</td><td>Gezouten</td></tr><tr><td>Syringe Filter</td><td>Millex-DP</td><td>SLGP033R</td><td>Syringe Filter 0.22 &micro;m poriegrootte polyethersulfone</td></tr><tr><td>Trypsin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>T1426</td><td>Enzyme</td></tr></tbody></table>

in vitro vertering van emulsies in een enkele druppel via multi-subfase-uitwisseling van gesimuleerde gastro-intestinale vloeistoffen

In vitro Digestion of Emulsions in a Single Droplet via Multi Subphase Exchange of Simulated Gastrointestinal Fluids

Emulsies worden momenteel gebruikt om voedingsstoffen en medicijnen in te kapselen en te leveren om verschillende gastro-intestinale aandoeningen aan te pakken, zoals obesitas, verrijking van voedingsstoffen, voedselallergieën en spijsverteringsziekten. Het vermogen van een emulsie om de gewenste functionaliteit te bieden, namelijk het bereiken van een specifieke plaats in het maagdarmkanaal, het remmen / vertragen van lipolyse of het vergemakkelijken van de verteerbaarheid, hangt uiteindelijk af van de gevoeligheid voor enzymatische afbraak in het maagdarmkanaal. In olie-in-water emulsies worden lipidedruppels omgeven door interfaciale lagen, waar de emulgatoren de emulsie stabiliseren en de ingekapselde verbinding beschermen. Het bereiken van een op maat gemaakte verteerbaarheid van emulsies hangt af van hun oorspronkelijke samenstelling, maar vereist ook het monitoren van de evolutie van die interfaciale lagen terwijl ze worden onderworpen aan verschillende fasen van gastro-intestinale spijsvertering. Een hangende drop-oppervlaktefilmbalans geïmplementeerd met een multi-subfase-uitwisseling maakt het mogelijk om de in vitro vertering van emulsies te simuleren in een enkele waterige druppel ondergedompeld in olie door een aangepast statisch verteringsmodel toe te passen. De doorvoer door het maagdarmkanaal wordt nagebootst door de subfase-uitwisseling van de oorspronkelijke druppel bulkoplossing met kunstmatige media, waarbij de fysiologische omstandigheden van elk compartiment / stap van het maagdarmkanaal worden nagebootst. De dynamische evolutie van de interfaciale spanning wordt in situ vastgelegd gedurende de hele gesimuleerde gastro-intestinale spijsvertering. De mechanische eigenschappen van verteerde interfaces, zoals interfaciale dilatatie-elasticiteit en viscositeit, worden gemeten na elke verteringsfase (oraal, maag, dunne darm). De samenstelling van elk spijsverteringsmedium kan worden afgestemd om rekening te houden met de bijzonderheden van de spijsverteringsaandoeningen, waaronder gastro-intestinale pathologieën en spijsverteringsmedia voor zuigelingen. De specifieke interfaciale mechanismen die van invloed zijn op proteolyse en lipolyse worden geïdentificeerd en bieden hulpmiddelen om de spijsvertering te moduleren door de interfaciale engineering van emulsies. De verkregen resultaten kunnen worden gemanipuleerd voor het ontwerpen van nieuwe voedselmatrices met op maat gemaakte functionaliteiten zoals lage allergeniciteit, gecontroleerde energie-inname en verminderde verteerbaarheid.

Deze sectie toont verschillende voorbeelden van verteringsprofielen gemeten met de OCTOPUS. Het algemene uiterlijk van de gesimuleerde verteringsprofielovereenkomsten is weergegeven in figuur 4B. De interfaciale spanning wordt meestal weergegeven tegen de tijd in het spijsverteringsprofiel. De verschillende fasen/verteteringsstappen die worden overwogen, worden weergegeven in verschillende kleuren. De eerste fase vormt de eerste laag en komt overeen met de adsorptiefase van de emulgator of e...

Een hangende drop surface filmbalans geïmplementeerd met een multi-subfase uitwisseling, bijgenaamd de OCTOPUS, maakt het mogelijk om spijsverteringsproblemen na te bootsen door de sequentiële subfase-uitwisseling van de originele bulkoplossing met gesimuleerde gastro-intestinale vloeistoffen. De gesimuleerde in vitro vertering wordt gemonitord door in situ de interfaciale spanning van de verteerde interfaciale laag te registreren.

In vitro Vertering van emulsies in een enkele druppel via multi-subfase-uitwisseling van gesimuleerde gastro-intestinale vloeistoffen

Emulsions are currently being used to encapsulate and deliver nutrients and drugs to tackle different gastrointestinal conditions such as obesity, ...

Onze methode biedt een model om te onderzoeken hoe emoties worden verteerd door het proces van spijsvertering te simuleren in een enkele aquas-druppel, die wordt bedekt door emulgator en wordt ondergedompeld in de oliefase. We kunnen de impact van verschillende emulgatoren en de werking van verschillende spijsverteringscomponenten evalueren en interfaces ontwerpen die de spijsvertering op verschillende locaties in het maagdarmkanaal kunnen weerstaan of vertragen. We kunnen interfaciale spanning in C2 meten gedurende het hele gesimuleerde verteringsproces en de elasticiteit en viscositeit van de interfaciale laag aan het einde van de verteerstap.De concentraties en de omstandigheden van de spijsvertering kunnen worden aangepast aan de vereisten van het experiment, en dit kan sequentieel worden toegepast, of tegelijkertijd om synergisme en cumulatieve effecten te evalueren. En we werken met een enkele druppel, dus we hebben een zeer lage hoeveelheid monster nodig, en we hebben een hoge precisiecontrole van experimentele variabelen. We hebben deze techniek toegepast om een strategie te ontwerpen om dit over te nemen.Een van die benaderingen is om in de fossiele laag te ontwerpen die het proces van lipolyse met pensioen gaat of ontvangt. Een andere benadering is het gebruik van lipase-innovators en we hebben het interfaciale werkingsmechanisme van lipase onderzocht. Dit apparaat is oorspronkelijk ontwikkeld om de spijsvertering in vitro te bestuderen.Niettemin kan het worden gebruikt voor studiemono en interactie met lipide, en kan het ook worden toegepast om automatisch de kritische microconcentratie te bestuderen. De experimentele techniek is toegankelijk. Een handmatige onderzoeker is opgeleid om het in één week te gebruiken.U moet de apparatuur grondig reinigen en de monsters en olie zuiveren om de aanwezigheid van oppervlakteactieve verontreinigingen te voorkomen. Je moet vertrouwd raken met de softwarecomputer en leren om de lichten en de positie van de mogelijkheden te beheersen en kleine bubbels te verwijderen. Om te beginnen, formele waterdruppel om de oppervlaktespanning van water bij kamertemperatuur te controleren.Stel de differentiële dichtheid in op luchtwater in het linkerdialoogvenster en meet de oppervlaktespanning in realtime. gedurende vijf minuten. Vul de schone cuvet met minstens 0,002 liter schone plantaardige olie en plaats deze in de cuvethouder in de thermostatische cel.Stel de differentiële dichtheid in op plantaardig oliewater en injecteer 40 microliter met een snelheid van 0,5 microliter per seconde. Meet de spanning in real time elke seconde tot het einde van de injectie. Dit is een eenvoudig dynamisch proces.Sla vervolgens de gegevens op en plot de interfaciale spanning als functie van het druppelvolume en een gegevensblad. Controleer of het druppelvolumebereik een waarde biedt voor de interfaciale spanning die onafhankelijk is van het druppelvolume voor schoon water. Plot het interfaciale gebied als functie van het druppelvolume.Deze curve zal later worden gebruikt om het volume te matchen met het overeenkomstige interfaciale gebied. Injecteer met de linkerspuit het volume binnen het bereik van constante interfaciale spanning en noteer de interfaciale spanning gedurende vijf minuten. Dit is om de afwezigheid van oppervlakteactieve componenten in het systeem te controleren.Om de eerste controle uit te voeren, injecteert u ongeveer 10 microliter van de emulgatoroplossing in het capillair voor druppelvorming en registreert u de absorptie op een constant interfacial gebied van ongeveer 20 vierkante millimeter gedurende een uur. De exacte waarden van volume en oppervlakte kunnen worden verkregen uit de eerder uitgezette kalibratiecurve. Programmeer de verdunningsreologie door de amplitude van oscillatie in te stellen op 1,25 microliter in de periode tot 10 seconden.Programmeer vervolgens de absorptie op het geselecteerde interfaciale gebied gedurende 10 seconden. Vervolgens, om het maagverteringsprogramma te registreren, wordt de absorptie op het geselecteerde interfaciale gebied gedurende 10 seconden geregistreerd. Vul de linkerspuit met vloeistof uit klep twee.Injecteer 125 microliter uit klep twee met vijf microliter per seconde met de linkerspuit en extraheer tegelijkertijd hetzelfde volume met dezelfde snelheid met de rechterspuit. Dit is een visualisatie van het proces van subfase uitwisseling van water met methyleenblauw. Laad de rechterspuit uit om klep acht te verlaten en laad de linkerspuit opnieuw met vloeistof uit klep twee.Herhaal deze twee stappen 10 keer om volledige subfase-uitwisseling met vloeistof en klep twee en maagenzymen te garanderen. Noteer vervolgens de absorptie op het geselecteerde interfaciale gebied gedurende een uur en noteer de verdunningsreologie zoals eerder getoond. Om de darmvertering te registreren na het registreren van de absorptie op het geselecteerde interfaciale gebied, vult u de linkerspuit met vloeistof uit klep drie en volgt u dezelfde stappen die eerder zijn getoond voor het registreren van de maagvertering.Evenzo, om de desorptie te registreren, na het registreren van de absorptie op het geselecteerde interfaciale gebied, vult u de linkerspuit met vloeistof uit klep vijf en herhaalt u de rest van de stappen die worden gebruikt om de maagvertering te registreren. Vul de microcentrifugebuizen met de kunstmatige vergistingsmedia en verbind ze elk met de betreffende klep door de bijbehorende slang. Vul de slang in kleppen twee tot acht door te reinigen van klep twee, klep drie, klep vier en klep vijf naar de externe uitgang die klep acht is.Vul de slang in klep één door vijf keer van klep één naar klep zes capillair te reinigen. Plaats het capillair in de oliefase en laad de linkerspuit met klep één. Begin sequentieel met het verwerken van de initiële controle maagvertering, intestinale spijsvertering en desorptie, waarbij de gegevens aan het einde van elk proces worden opgeslagen.Experimentele resultaten verkregen voor de maagvertering van emulgatoren zijn weergegeven in deze cijfers. Maagproteolyse van humaan serumalbumine wordt hier gepresenteerd. Spijsverteringsmedia worden aangebracht door subfasen uitwisseling met oplossingen bij 37 graden Celsius.Hier vertegenwoordigt blauw de initiële buffer met eiwit en rood vertegenwoordigt vereenvoudigde SGF met pepsine. Tijdens subfase-uitwisseling met vereenvoudigde SGF en pepsine neemt de interfaciale spanning toe als gevolg van de hydrolyse van het eiwit, dat de initiële eiwitlaag verdunt. Het grafische beeld geeft de maaglipolyse van citruspectine weer.Hier vertegenwoordigt blauw de initiële buffer met citruspectine, geel vertegenwoordigt vereenvoudigde SGF met maaglipase en grijs vertegenwoordigt vereenvoudigde SGF. Subfasenuitwisseling met maaglipase vermindert de oppervlaktespanning, terwijl subfasen uitwisselen met vereenvoudigde SGF, zorgt voor een nulrespons van de interfaciale spanning. Hier is een voorbeeld van de darmverteringsprofielen.Absorptie, desorptie, profielen van biozouten, lipase en lipase plus galzouten in vereenvoudigde SIF bij 37 graden Celsius worden hier gepresenteerd. De grafische afbeelding toont de evolutie van de interfaciale spanning op lipolyse van twee varianten van plueronische F127 en F68. Een sterke afname is te zien in interfaciale spanning als gevolg van de absorptie van lipase en galzouten, en de productie van vrije vetzuren op eerder gevormde interfaciale films van F68 en F127 op het oliewater-raakvlak.De desorptiestap toont de subfase-uitwisseling met vereenvoudigde SIF van galzouten, F68 en F127. In vitro verteringsprofiel van AS48 geabsorbeerde film op het luchtwater raakvlak in humane en runderserum albumine geabsorbeerde films op de olijfolie water interface. De representatieve beelden tonen de interfaciale spanning, de dilatatie-elasticiteit en de verwijdingsviscositeit van in vitro vertering van bèta-lactoglobuline geabsorbeerde film op het grensvlak van olijfoliewater.De dilatatieparameters werden gemeten bij 1 hertz, 0,1 hertz en 0,01 hertz nadat de verteerde interface in elke stap in evenwicht was gebracht. Het is belangrijk om de ballen te matchen bij het programmeren van het proces met de overeenkomstige centrifugebuizen, capillair of as, de evolutie van de druppelplaatsverdeling, vervolgens stelt elektroforetische mobiliteit een potentieel van druppels in en het aminovrije vetzuur dat in lipolyse wordt geproduceerd, biedt aanvullende informatie die overeenkomt met bevindingen van interfaciale spanning. Deze techniek biedt interfaciale lagen met verschillende verteerbaarheidsprofielen om voedingsstoffen en geneesmiddelen op verschillende locaties in het maagdarmkanaal af te leveren en ook om nieuwe inkapselingssystemen te ontwikkelen.

in-vitro-digestion-emulsions-single-droplet-via-multi-subphase

Research

JoVE Journal

Biochemistry

Biochemie

Faseverschuiving nanoemulsions (PSNE) kan worden verdampt met behulp van High Intensity Focused Ultrasound bij plaatselijke verwarming te verbeteren en thermische ablatie in tumoren te verbeteren. In dit rapport wordt de bereiding van stabiele PSNE met een smalle grootteverdeling beschreven. Bovendien is de impact van de verdampte PSNE op echografie-gemedieerde ablatie aangetoond in weefsel-nabootsende fantomen.

Synthese van Phase-shift Nanoemulsions met smalle Grootte Uitkeringen voor akoestische Droplet-verdamping en Bubble-enhanced Ultrasound-gemedieerde Ablation

De generatie van microfluïdische dubbele emulsies omvat doorgaans apparaten met een patroon van bevochtigbaarheid of op maat gemaakte glazen onderdelen. Hier beschrijven we de fabricage en het testen van een geheel uit polydimethylsiloxaan (PDMS) bestaande dubbele emulsiegenerator die geen oppervlaktebehandeling of gecompliceerde fabricageprocessen vereist en die in staat is om dubbele emulsies tot 14 µm te produceren.

Dubbele Emulsion Generation Met een Polydimethylsiloxaan (PDMS) Co-axiale Flow Focus Device

Reusachtige blaasjes die micrometergrote componenten bevatten, zijn nuttige celmodellen. De centrifugatiemethode voor water-in-olie-emulsie is een eenvoudige, krachtige tool voor de bereiding van reusachtige blaasjes met ingekapselde materialen.

Bereiding van Giant blaasjes inkapselen Microbolletjes door centrifugeren van een water-in-olie emulsie

Hier presenteren we een protocol voor het kweken van de darmflora van de dikke darm in vitro, met behulp van een reeks van bioreactoren die de fysiologische omstandigheden van de gastro-intestinale tractus simuleren.

Toepassing van geavanceerde In Vitro kweken van technologie om te bestuderen van de menselijke darmflora

Dit protocol beschrijft een assay voor de karakterisering van lipide druppel (LD) vorming in humane intestinale organoïden bij stimulatie met vetzuren. We bespreken hoe deze assay wordt gebruikt voor de kwantificering van LD-vorming, en hoe het kan worden gebruikt voor screening met hoge doorvoer voor geneesmiddelen die de LD-vorming beïnvloeden.

Een op fluorescentie gebaseerde assay voor de karakterisering en kwantificering van de vorming van lipiden druppeltjes in humane intestinale Organoïden

Water-in-olie druppels testen zijn nuttig voor analytische chemie, enzymevolutie en eencellige analyse, maar vereisen meestal microfluïdica om de druppels te vormen. Hier beschrijven we deeltjessjabloonemulgering, een microfluïdische benadering om druppeltests uit te voeren.

Deeltjessjabloonemulgering maakt microfluïdische druppeltests mogelijk

Oliën die worden gebruikt voor medicijnafgiftetoepassingen kunnen het lipidenprofiel van patiënten verstoren, wat ongewenst is bij hart- en vaatziekten. Omega-3-vetzurenrijke oliën zijn een gezond alternatief voor conventionele oliën en hebben een enorm potentieel voor zelf-geëmulgeerde medicijnafgiftesystemen.

Zelf-nano-emulgering van gezonde oliën om de oplosbaarheid van lipofiele geneesmiddelen te verbeteren

Dit protocol beschrijft een apicale necrotiserende enterocolitis (NEC)-in-een-schotelmodel met behulp van enteroïden in de dunne darm met omgekeerde polariteit, waardoor toegang tot het apicale oppervlak mogelijk is. We bieden een immunofluorescentiekleuringsprotocol om NEC-gerelateerde epitheliale verstoring te detecteren en een methode om de levensvatbaarheid te bepalen van apicale enteroïden die zijn onderworpen aan het NEC-in-a-dish-protocol.

In vitro Apiical-Out Enteroid Model van Necrotiserende Enterocolitis

Dit protocol maakt gebruik van een optisch pincet met dubbele val om de krachten tussen de druppels in realtime te meten tijdens de enzymatische vertering van emulsies. Het vergemakkelijkt de studie van de stabiliteit van de emulsie en de druppeldynamiek, met toepassingen in de voedingswetenschap en de farmaceutische industrie.

Real-time krachtmeting tussen emulsiedruppels tijdens enzymatische afbraak

Deze beginnershandleiding presenteert een algemeen protocol voor de bereiding van Giant Unilamellaire blaasjes (GUV's) via de druppeloverdrachtsmethode, bespreekt de kritieke stappen en biedt inzichten om mogelijke aanpassingen te helpen die nodig zijn voor verschillende toepassingen, waaronder synthetische biologie en microrobotica.

De druppeloverdrachtsmethode gebruiken om op betrouwbare wijze gigantische unilamellaire blaasjes te bereiden

Dit artikel introduceert een eenvoudige reconstitutie in één pot van cytoskeletale netwerken in fasegescheiden reuzenblaasjes. De methode kan worden veralgemeend en toegepast op inkapseling of opsluiting van een breed scala aan biomoleculen.

In vitro Reconstitutie van cytoskeletale netwerken in fasegescheiden gigantische unilamellaire blaasjes (GUV's)

Leer de OCTOPUS-methode voor in vitro spijsvertering van emulsies met multi-subfase-uitwisseling. Dit systeem meet interfaciale spanning in real-time en helpt onderzoekers bij het ontwerpen van interfaces die spijsvertering reguleren.

In vitro Vertering van emulsies in een enkele druppel via multi-subfase-uitwisseling van gesimuleerde gastro-intestinale vloeistoffen (Video) | JoVE Journal

In vitro Vertering van emulsies in een enkele druppel via multi-subfase-uitwisseling van gesimuleerde gastro-intestinale vloeistoffen

Meer video's verkennen