Real-time krachtmeting tussen emulsiedruppels tijdens enzymatische afbraak

We gebruikten een optisch pincet om real-time krachten tussen individuele emulsiedruppels tijdens enzymvertering te meten om de stabiliteit tijdens het verteringsproces te begrijpen. Tijdens het experiment met het optische pincet is het verteringsproces continu. De optimale concentratie van enzymen is moeilijk te bepalen, en als we er niet in slagen om druppeltjes op tijd op te vangen, moeten we de spijsvertering helemaal opnieuw opstarten. De helling en maximale kracht tussen individuele druppels zijn inderdaad gekoppeld aan het olietype, de verteringstijd en het enzymtype. Het lijkt voor de spijsvertering met protease, het olietype heeft geen invloed op het verteringsproces. Mogelijk een experiment dat zowel spectroscopische monitoring als de krachtmonitoring gebruikt om het verband tussen kracht en veranderingen van chemische structuren te zien.

[Verteller] Bereid om te beginnen de monsterstroomcel voor en open vervolgens het optische pincet. Voeg ongeveer 70 microliter gedeïoniseerd water toe aan de onderste objectieflens en plaats de monsterkamer in het instrument totdat u een klik hoort. Plaats een druppel onderdompelingsolie op het bovenoppervlak van de monsterkamer. Gebruik vervolgens de condensorknop om de condensorlens voorzichtig te laten zakken totdat deze het bovenoppervlak van de monsterkamer licht raakt. Sluit het optische pincet om de installatie te voltooien voordat u de laser activeert. Zet nu de laser aan en stel het vermogen in op 100%. Stel de onderste knop op het optische pincetsysteem met de klok mee af om de laserspot te lokaliseren, van onder naar boven. Observeer de laserspots drie keer en stel het Z-vlak in tussen de tweede en derde set. Verlaag vervolgens het laservermogen naar 30%. Gebruik de joystick om twee druppels van vergelijkbare grootte in het kanaal op te vangen. Pas de afstand tussen de twee druppels aan tot ongeveer 10 micrometer. Bevestig de X- en Y-posities van de rechter optische val en de Y-positie van de linker optische val en markeer vervolgens de druppels met respectievelijk magenta en groene vakken. Navigeer nu naar het kalibratiemenu en selecteer meten om de kalibratie te starten. Als het geluidsniveau te hoog is, herhaalt u de meting totdat bevredigende resultaten zichtbaar zijn. Selecteer Toepassen om de kalibratie te bevestigen. Wis vervolgens de originele gegevens met behulp van de juiste software-interface en meet de krachtafstand met behulp van het gekalibreerde optische trapsysteem. Voeg ten slotte de trypsineoplossing toe aan het systeem. Pas de instellingen aan om elke 10 minuten te meten, te beginnen 10 minuten na het toevoegen van de trypsine-oplossing om de emulsies dynamisch te controleren met behulp van het optische pincetsysteem. Emulsies met koolzaadolie en wei-eiwit en melkvet en wei-eiwit werden geanalyseerd met behulp van een optisch pincet. Voor koolzaadolie-emulsies zonder trypsine nam de piekinteractiekracht toe met de druppelgrootte, tot meer dan 100 piconewton op acht micrometer vergeleken met ongeveer 10 piconewton op drie micrometer. Een vergelijkbare trend werd waargenomen voor melkvetemulsiedruppels. In beide emulsies nam de gemiddelde piekinteractiekracht toe met de druppeldiameter, wat een ruwweg lineair verband vertoont. Druppels met een diameter van vijf micrometer hadden het hoogste aantal vangsten van alle maten, wat wijst op een optimale vangstefficiëntie, terwijl de opvangfrequenties voor druppels van drie micrometer en 10 micrometer het laagst waren. Na toevoeging van trypsine vertoonden melkvetemulsiedruppels een geleidelijke afname van de piekinteractiekracht van 31,9 piconewton na 10 minuten tot 6,6 piconewton na 60 minuten. In emulsies van koolzaadolie zorgde behandeling met trypsine ervoor dat de krachtafstandscurven sterk afnamen, wat suggereert dat de efficiëntie van enzymatische werking meer in de vloeibare oliefase ligt.