Yöntem makalesi

Enzimatik parçalanma sırasında emülsiyon damlacıkları arasında gerçek zamanlı kuvvet ölçümü

DOI:

10.3791/68182

⸱

27 Haziran 2025

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

Bu makalede

Özet

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

Bu protokol, emülsiyonların enzimatik sindirimi sırasında damlacıklar arası kuvvetleri gerçek zamanlı olarak ölçmek için çift tuzaklı optik cımbız kullanır. Gıda bilimi ve farmasötik uygulamaları ile emülsiyon stabilitesi ve damlacık dinamiğinin incelenmesini kolaylaştırır.

Özet

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

Bu protokol, çift tuzaklı optik cımbız kullanılarak enzimatik sindirim sırasında emülsiyonların stabilitesini ve emülsiyon damlacıklarının dinamik olarak parçalanmasını araştırmak için benzersiz bir metodoloji sunar. İşlem, emülsiyonun hazırlanmasını, enzimin eklenmesini ve damlacıklar arası kuvvetleri gerçek zamanlı olarak izlemek için bir kuvvet ölçüm sisteminin yapılandırılmasını içerir. Yöntem, çift tuzaklı optik cımbız kullanarak, emülsiyon damlacıklarının hassas bir şekilde manipüle edilmesini ve gözlemlenmesini sağlayarak, enzimatik parçalanma sırasında damlacıklar arasındaki kuvvetlerin ölçümünü kolaylaştırır. Bu deneysel teknik, özellikle gıda bilimi, farmasötikler ve organik emülsiyonları içeren diğer endüstrilerdeki araştırmalarla ilgili olarak, sindirim sırasında emülsiyonların etkileşimleri ve stabilitesi hakkında önemli bilgiler sunar. Yöntem, çeşitli optik cımbız kurulumlarına ve farklı emülsiyon veya enzim türlerine uyarlanabilir ve uygulanabilir olup, çeşitli alanlarda mekanik özellikleri ve parçalanma süreçlerini keşfetmek için çok yönlü bir araç olarak hizmet eder. Ayrıca, bu görsel yaklaşım, kuvvet dinamiklerinin gerçek zamanlı olarak izlenmesi avantajını sağlayarak, çeşitli uygulamalarda emülsiyon davranışını incelemek için yeni yollar açar.

Giriş

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

Emülsiyonlar, bir sıvının diğerinin içinde damlacıklar halinde dağıldığı, birbirine karışmayan iki sıvıdan oluşan heterojen sistemlerdir. Bu sistemler gıda, ilaç1, kozmetik ve petrokimya dahil olmak üzere çeşitli endüstrilerde her yerde bulunur. Emülsiyonların stabilitesi ve işlevselliği, yüzey kimyası, çevresel koşullar ve enzimlerin varlığı gibi çeşitli faktörlerden etkilenebilen damlacıklar arasındaki etkileşimlere kritik bir şekilde bağlıdır2.

Birçok uygulamada, özellikle gıda bilimi ve ilaç dağıtımında, emülsiyonlar enzimatik ortamlara maruz kalmaktadır 3,4. Örneğin, insan sindirim sisteminde, yutulan emülsiyon bazlı gıdalar ve ilaçlar, yapılarını ve işlevlerini değiştirebilen çeşitli enzimlerle karşılaşır. Enzimatik sindirim sırasında damlacık etkileşimlerinin dinamiklerini anlamak, kararlı ve etkili emülsiyon bazlı ürünler tasarlamak için çok önemlidir 5,6.

Işık saçılımı veya reolojik ölçümler gibi emülsiyon stabilitesini(2,7) incelemek için geleneksel yöntemler, değerli yığın bilgileri sağlar, ancak tek tek damlacıklar8 arasındaki etkileşimleri doğrudan gözlemleyemez ve nicelleştiremez. Bu sınırlama, emülsiyonların enzimatik sindirimi sırasında meydana gelen mikro ölçekli süreçlerin anlaşılmasını engellemiştir.

Optik cımbız, mikroskobik nesneleri manipüle etmek ve mikro ve nano ölçekte kuvvetleri ölçmek için güçlü bir araç olarak ortaya çıkmıştır9. Optik cımbız, ışığın momentumundan yararlanarak tek tek damlacıkları olağanüstü bir hassasiyetle yakalayabilir ve hareket ettirebilir. Bu yetenek, karmaşık ortamlarda damlacık-damlacık etkileşimlerini incelemek için yeni olanaklar sunar10,11.

Bu protokol, enzimatik sindirim sırasında emülsiyon damlacıkları arasındaki etkileşimleri araştırmak için çift optik cımbızı gerçek zamanlı kuvvet ölçümleriyle birleştiren benzersiz bir yöntem sunar. Temsili bir örnek olarak, yöntem, kolza tohumu yağı veya peynir altı suyu proteini ile stabilize edilmiş ve tripsin ile sindirilmiş bir yağ damlacığından oluşan bir emülsiyon sistemi kullanılarak gösterilmiştir. Bu model sistem, yaygın gıda emülsiyonlarını ve sindirim sistemindeki davranışlarını taklit ettiği için özellikle gıda bilimi ve beslenme ile ilgilidir12.

Yaklaşım, enzimatik parçalanmaya uğrarken tek tek damlacıklar arasındaki kuvvetlerin doğrudan gözlemlenmesine ve ölçülmesine izin vererek, sindirim koşulları altında emülsiyon stabilitesinin dinamikleri hakkında benzeri görülmemiş bilgiler sağlar. Yöntem, emülsiyon damlacıklarını manipüle etmek ve damlacıklar arası kuvvetleri yüksek hassasiyetle ölçmek için son teknoloji çift tuzaklı bir optik cımbız kurulumu olan optik cımbız sistemini kullanır13.

Bu deneysel teknik, yığın emülsiyon çalışmaları ile moleküler düzeydeki araştırmalar arasındaki boşluğu doldurarak, enzimatik sindirim sırasında emülsiyonların davranışı hakkında benzersiz bir bakış açısı sunar. Bu yöntemden elde edilen içgörüler, gıda mühendisliği, farmasötik formülasyonlar ve temel kolloid bilimi dahil olmak üzere çeşitli alanlar için geniş kapsamlı etkilere sahiptir. Örnek olarak spesifik bir yağ-protein-enzim sistemi kullanılırken, burada sunulan metodoloji, çeşitli endüstrilerde çok çeşitli organik emülsiyon sistemlerini ve sindirim enzimlerini incelemek için uyarlanabilir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

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

Şekil 1 , çift tuzaklı optik cımbız damlacık yakalamanın bir şemasını göstermektedir. Bu çalışmada kullanılan reaktifler ve ekipmanlar Malzeme Tablosunda listelenmiştir.

1. Peynir altı suyu proteini dispersiyonunun hazırlanması

  1. Deiyonize suda %5 (a/h) peynir altı suyu proteini dispersiyonu hazırlayın.
    1. Elektronik bir terazi kullanarak 2,5 g peynir altı suyu proteini tozunu doğru bir şekilde tartın.
    2. Dereceli bir silindir kullanarak 47,5 mL deiyonize su ölçün.
  2. Malzemeleri birleştirin.
    1. Tartılan protein tozunu ve ölçülen suyu bir behere aktarın.
    2. Behere manyetik bir karıştırma çubuğu ekleyin.
  3. Beheri kapatın.
    1. Buharlaşmayı ve kirlenmeyi önlemek için kabı sızdırmazlık filmi ile örtün.
  4. Dispersiyonu karıştırın.
    1. Beheri manyetik bir karıştırıcı üzerine yerleştirin. Protein tozu tamamen eriyene ve çözelti eşit şekilde dağılana kadar karıştırma hızını 1500 rpm'ye (Şekil 2A) ayarlayın.
  5. Proteini nemlendirin
    1. Peynir altı suyu proteininin tam hidrasyonunu sağlamak ve köpürmeyi en aza indirmek için, emülsiyon hazırlamadan bir gün önce dispersiyonu hazırlayın.
    2. %5 peynir altı suyu proteini dispersiyonunun gece boyunca oda sıcaklığında karışmasına izin verin.
      DİKKAT: Protein dağılımını etkilememek için tüm cam eşyaların ve mutfak eşyalarının temiz olduğundan ve kirletici maddelerden arınmış olduğundan emin olun.
      NOT: Gece boyunca hidrasyon adımı, optimum protein işlevselliği ve emülsiyon stabilitesi için çok önemlidir. Bu adımın atlanması, emülsifikasyon verimliliğinin azalmasına neden olabilir. Bu protokol bölümü, sonraki emülsiyon preparatında kolza tohumu yağı damlacıklarını stabilize etmek için kullanılacak olan peynir altı suyu proteini dispersiyonunun hazırlanması için ilk adımları özetlemektedir. Aşağıdaki adımlar tipik olarak su içinde yağ emülsiyonunun hazırlanmasını, optik cımbız deneyinin kurulumunu ve sindirim çalışmaları için tripsinin tanıtılmasını içerir.

2. Su içinde yağ emülsiyonlarının hazırlanması

  1. Formülasyonu optimize edin.
    1. 0.3'lük bir protein-lipit kütle oranı elde etmek için% 15 yağ ile% 85 protein çözeltisi karıştırarak emülsiyonu hazırlayın.
  2. Lipid fazını hazırlayın.
    1. Kolza yağı oda sıcaklığında sıvıdır. Daha sonra kullanmak üzere bir santrifüj tüpüne 30 mL kolza tohumu yağı ekleyin.
    2. Süt yağı oda sıcaklığında katıdır. Yaklaşık beş kaşık süt yağı alın ve bunları bir santrifüj tüpüne koyun.
    3. Tüpü bir behere yerleştirin ve behere yaklaşık 40 mL deiyonize su ekleyin.
    4. Beheri 42 °C'ye ısıtmak için dijital bir ısıtma plakası kullanın ve tam erimeyi sağlamak için bu sıcaklığı 30 dakika koruyun (Şekil 2B).
      NOT: Süt yağının erime noktası yaklaşık 30 °C ila 40 °C'dir. Laboratuvar sıcaklığı 26 °C'de tutulur. Erimiş süt yağı belirli bir süre sıvı kalabilir, ancak ayakta bırakılırsa oda sıcaklığında yavaş yavaş katılaşacaktır.
  3. Malzemeleri birleştirin.
    1. 5 mL'lik bir santrifüj tüpüne 0.6 mL yağ (kolza tohumu yağı veya eritilmiş süt yağı) ve 3.4 mL hazırlanmış peynir altı suyu proteini çözeltisi ekleyin.
  4. Emülsiyonu homojenize edin.
    1. Yüksek parçalayıcılı bir karıştırıcı (HSM) kullanın. Hızı 25.000 rpm'ye ayarlayın ve 5 dakika karıştırın (Şekil 2C).
    2. İsteğe bağlı olarak, kaba emülsiyonu yüksek basınçlı bir homojenizatörden geçirin. Tipik koşullar: 500-1000 bar basınçta 2-3 geçiş.
  5. Emülsiyonu seyreltin.
    1. Emülsiyonun 1:1000 oranında seyreltilmesini hazırlayın. Bir pipet kullanarak orijinal emülsiyonun 4 μL'sini ölçün. Bunu 3996 μL deiyonize suya ekleyin. Homojen seyreltme sağlamak için iyice karıştırın.

3. Optik cımbızın ilk kurulumu

  1. Mikroakışkan akış hücrelerini hazırlayın ve temizleyin (Malzeme Tablosuna bakınız).
    NOT: Cihaz altı mikroakışkan kanal ile donatılmıştır. Bu deneyde tek bir kanal kullanılmaktadır - yalnızca Şekil 3B'deki en soldaki kanal kullanılmıştır.
    1. Mikroakışkan kanalı hazırlamak için gerekli tüm ekipmanı ve akış kanallarını temizleyin. Kalıntı kalmadığından emin olmak için tüm ekipmanı deiyonize suyla iyice durulayın.
    2. Temizlemek için gerekli kanalı etanol ile yıkayın. Akış hızını 1,0 bar'a ayarlayın ve etanol ile yıkayın. Deneyden 1 saat önce, sığır serum albüminini (BSA) akış hücresine yıkayın. BSA, emülsiyon damlacıklarının veya diğer biyomoleküllerin spesifik olmayan adsorpsiyonunu azaltmak için yüzeylerde bir "blokaj" tabakası oluşturur.
  2. Hazırlanan emülsiyonu deney kanalına akıtın.
  3. Deneyden önce cihazı hazırlayın.
    1. Optik cımbız aletini açın.
    2. Alt objektif merceğine yaklaşık 70 μL deiyonize su ekleyin.
    3. Numune haznesini bir "klik" sesi duyulana kadar yerleştirin.
    4. Numune odasının üzerine bir damla daldırma yağı koyun (Şekil 3C).
    5. Kondenser merceğini, numune odasının üst yüzeyine hafifçe temas edene kadar yavaşça indirin.
    6. Lazeri açmadan önce optik cımbız aletini kapatın. Lazer 1064 nm'de çalışır.
  4. Z düzlemini bulun ve optik yolu ayarlayın.
    1. Lazeri açın ve gücü% 100'e ayarlayın.
    2. Lazer noktasını bulmak için optik cımbız sistemindeki alt düğmeyi (Şekil 3A) ayarlayın. Aşağıdan yukarıya doğru hareket ederek (saat yönünde ayarlama), lazer lekelerini üç kez gözlemleyin. Z düzlemini ikinci ve üçüncü lazer noktası setleri arasına ayarlayın.
      NOT: Lazer, akış hücresinin alt yüzeyine, alt lamel üst yüzeyine ve üst cam sürgünün alt yüzeyine odaklandığında üç set lazer noktası görünür. Lazer, lamel üst yüzeyi ile cam sürgünün alt yüzeyi arasına odaklanmalıdır.
    3. Lazer gücünü %30'a düşürün.
    4. Ekranda 7 ila 11 parazit saçağının göründüğünü doğrulayın (Şekil 3E). Sayı çok yüksek veya çok düşükse, alt düğmeyi ayarlayın.
      NOT: Girişim saçaklarının sayısı, kondansatör ve akış hücresi arasındaki boşluğun optimizasyonunu yansıtır. 7 ila 11 saçak aralığında, kondansatör, mekanik yanıt gibi ölçülen sinyaller için iyi bir sinyal-gürültü oranı sağlamak için yeterli ışığı etkili bir şekilde yakalar. Bu aralık aynı zamanda lensin akış hücresiyle temasını önlemek ve optik yol saçılmasını veya yansıma girişimini azaltmak için güvenli bir mesafeyi korur.
  5. Akış kanallarını ayarlayın. Gereksiz kanalları kapatın ve yalnızca gerekli deneysel kanalın açık olduğundan emin olun.
  6. Lazer gücünü ayarlayın. Genellikle, damlacıkları yakalamak için lazeri %100'e ayarlayın, ancak belirli deneysel koşullar için gereken yoğunluğa ayarlayın.
  7. Veri depolamayı ayarlayın. Deneysel verilerin hemen alınmasını sağlamak için dosya kaydetme dizinini yapılandırın.

4. Emülsiyon için kuvvet-mesafe eğrisinin ölçümü

  1. Akış hızını 0,5 bar'a ayarlayın. Damlacıklar yaklaşık 5 saniye boyunca ekranda görünür olmalıdır. Ardından, Vakum öğesini seçerek akışı durdurun ve kanal vanasını kapatın.
  2. Damlacıkları yakalayın.
    1. Kanal içinde benzer boyutta iki damlacık yakalamak için joystick'i kullanın. Başarılı bir şekilde yakalanan damlacıkların bir şeması Şekil 4'te gösterilmiştir.
    2. İki damlacık arasındaki mesafeyi yaklaşık 10 μm'ye ayarlayın. Bir bağ oluşursa, kuvvette gözle görülür bir değişiklik gözlenecektir.
    3. Sağ optik tuzağın x ve y konumlarını ve sol optik kapanın y konumunu sabitleyin. İki damlacığı sırasıyla macenta ve yeşil kutularla işaretleyin.
  3. Güç Spektral Yoğunluğunu (PSD) ölçün.
    1. Kalibrasyon menüsüne gidin.
    2. Sol ekranda Ölç'ü seçin. Gürültü seviyeleri aşırıysa, tatmin edici sonuçlar elde edilene kadar ölçümü tekrarlayın.
    3. Kalibrasyonu onaylamak için Uygula'yı seçin.
  4. Orijinal verileri temizleyin ve kuvvet mesafesini ölçün.
    1. Bu aşamada, joystick yalnızca sol optik tuzağı kontrol etmelidir. Sol tuzağı, mesafe sıfıra ulaşana kadar sabit bir hızda (1.0 μm/s) yavaşça sağ damlacığa doğru hareket ettirin. Bu prosedür, gerekli kuvvet-mesafe eğrisini verir.
  5. Verileri seçin ve kaydedin.
    1. 10 μm'lik bir damlacık ayrımından 0 μm'ye kadar ilgilenilen veri aralığını seçmek için farenin sol düğmesini kullanın. 0 μm mesafede, ölçülen kuvvet tipik olarak maksimum değerine ulaşır.
  6. Seçili verileri kaydedin.
    1. Seçili veri segmentini ilk klasör dizinine kaydetmek için sağ tıklayın.

5. Tris tampon çözeltisinin ve tripsin çözeltisinin hazırlanması

  1. Tris tampon çözeltisini aşağıdaki bileşimle hazırlayın: 11.860 g/L Tris bazı, 0.735 g/L kalsiyum klorür dihidrat (CaCl2·2H2O) ve 8.766 g/L sodyum klorür (NaCl). Son ses seviyesini 100 mL'ye ayarlayın. Hidroklorik asit (HCl) kullanarak pH'ı başlangıçta yaklaşık 8,4'e ayarlayın ve pH test şeritlerini kullanarak son pH'ı onaylayın.
  2. 1000 mg Tripsin 1: 250'yi (domuz pankreasından türetilmiştir) 1000 mL Tris tamponunda çözerek tripsin çözeltisini hazırlayın. Karışımı manyetik bir karıştırıcı ile 4 °C ve 500 rpm'de 15 dakika karıştırın. Daha sonra, çözeltiyi 4 °C'de 15 dakika santrifüjleyin.

6. Tripsin eylemi ve dinamik algılama şeması

  1. Emülsiyona tripsin çözeltisi ekleyin.
    1. 0,5 μL ila 10 μL aralığında bir pipet kullanarak, 4 μL tripsin çözeltisi çekin ve hazırlanan 4 mL emülsiyona dikkatlice ekleyin.
  2. Gerçek zamanlı dinamik izleme gerçekleştirin.
    1. Tripsin çözeltisinin eklenmesini takiben, optik cımbız teknolojisini kullanarak emülsiyonları dinamik olarak izleyin. Ölçümler her 10 dakikada bir alınır ve ilk ölçüm tripsin çözeltisinin eklenmesinden 10 dakika sonra yapılır.

7. Veri işleme

  1. Deneysel verileri .h5 biçiminde elde edin ve tablo veri dosyaları oluşturmak için bir veri işleme ortamı kullanarak gerekli biçim dönüştürmesini gerçekleştirin. Dönüştürülen dosyalar, sırasıyla Kuvvet ve Mesafe verilerini kaydeden iki bölümden oluşur.
  2. Eğri uydurma tekniklerini kullanarak bu iki bölümdeki verileri sığdırın ve daha fazla analiz için elde edilen uydurulmuş eğrileri görsel olarak çizin.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

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

Bu çalışmada kolza yağı ve peynir altı suyu proteini ile süt yağı ve peynir altı suyu proteini içeren emülsiyonlar optik cımbız kullanılarak analiz edilmiştir. İlk olarak, temel verileri oluşturmak için iki emülsiyon arasındaki kuvvet-mesafe ilişkisi ölçüldü (Şekil 5A-F). Tripsin daha sonra her emülsiyona eklendi ve kuvvet-mesafe ilişkisi her 10 dakikada bir yeniden ölçüldü.

Şekil 5, tripsin içermeyen...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

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

Bu metodolojinin temel yeniliği, tek damlacık seviyesinde yüksek hassasiyetli dinamik analiz sağlayan çift optik tuzakların ve gerçek zamanlı mekanik izleme teknolojisinin (Şekil 3A) senkronize çalışmasında yatmaktadır. Çift optik cımbız kullanarak iki damlacığı bağımsız olarak yakalayarak ve ayrılmalarını başlangıçtaki 10 μm mesafeye hassas bir şekilde düzenleyerek (bkz. adım 4.2.2), yöntem tek bir damlacığı manipüle etmenin geleneksel sınırlamalarının üste...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

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

Yazarların ifşa edecek hiçbir şeyi yok.

Teşekkürler

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

Bu araştırma, ÇİN ULUSAL ANAHTAR ARAŞTIRMA VE GELİŞTİRME PROJESİ, Hibe No. 2023YFF0613603 ve ÇİN ULUSAL DOĞA BİLİMLERİ VAKFI, Hibe No. 22202167 tarafından finanse edilmiştir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Bluelake yazılımıLUMICKS, Hollandaoptik cımbız kontrol yazılımı
CaCl2.H<>sub4O2
Dome LED dijital ısıtma plakası karıştırıcıSCILOGEXSCI280-Pro 
Elektronik dengeShanghai Hengping Instrument Co., LTDFA1204
HCl
Yüksek hızlı homojenizatörNingbo Kemai Instrument Co., LTDKM-S10
Daldırma yağı
Işık kaynaklı girdap karıştırma aparatıŞangay HUXI Industrial Co., LTDVortex-5S
Microsoft Office ExcelMicrosoft
Süt yağıSM MlekovitaMaslo Klarowane
NaCl
Optik cımbız platformuLUMICKS,Hollandam-trap
Origin yazılımıOrigin Lab2024Bir kuvvet ve mesafe uydurma eğrisi çizmek için
Pipet tabancasıEppendorf10 μ L,100 μ L,1000 μ L
Kolza yağı Bunge Polska Sp.z o.o. Kujawski
Sızdırmazlık filmiParafilm4IN*125FT
Tris
TripsinSangon BiotechA100458-0010Tripsin 1:250, Domuz pankreasından
proteini konsantresi  SM MlekovitaWPC
Peynir altı suyu

Kaynaklar

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

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Em lsiyon StabilitesiOptik C mb zlarEnzimatik SindirimGer ek Zamanl zlemeDamlac k Par alanmasTripsin SindirimiDamlac klar Aras KuvvetlerG da Em lsiyonlar

İlgili makaleler