最近的(de)研究(jiu)表明(ming)微針(zhen)在簡化核酸(suan)提取過(guo)程和miRNA 的快速檢(jian)測上具有(you)duyiwuer的優(yōu)(you)勢，可(ke)在不(bu)同部位、不(bu)同時(shi)間靈活地(di)對miRNA 進(jìn)(jin)行檢(jian)測，克服miRNA 在植(zhi)物體內(nèi)表(biao)達(dá)的時空差(cha)異性。這種(zhong)微針最初設(shè)計(ji)為侵(qin)入性藥物輸送(song)裝置，可通(tong)過真空誘導(dǎo)(dao)吸力或毛(mao)細(xì)作用等(deng)實(shí)現(xiàn)對(dui)真皮(pi)間質(zhì)(zhi)液的提取。當(dāng)(dang)嵌入特定探針(zhen)時，微(wei)針可以檢(jian)測多種生物分(fen)子，包括小(xiao)分子、蛋(dan)白質(zhì)和核酸。其(qi)中，甲基丙(bing)烯酸化透明質(zhì)(zhi)酸微針因(yin)其出色的溶(rong)脹特性和可(ke)調(diào)節(jié)的機(jī)械(xie)性能而受到歡(huan)迎。這些創(chuàng)(chuang)新技術(shù)在收集(ji)體內(nèi)miRNA 和即(ji)時檢(jian)測方(fang)面表現(xiàn)出(chu)了較好的性能(neng)，為微針(zhen)生物(wu)傳感器在(zai)體內(nèi)生物標(biāo)(biao)記物的潛在應(yīng)(ying)用奠定了基(ji)礎(chǔ)。

植物汁液中同(tong)樣富(fu)含各種(zhong)生物標(biāo)記物，包(bao)括致病(bing)因子、葡萄(tao)糖、生(sheng)長激素、miRNA 等。在木(mu)質(zhì)化程(cheng)度較(jiao)低的(de)區(qū)域(yu)，例如(ru)幼葉(ye)和果實(shí)(shi)的角(jiao)質(zhì)層(ceng)，微針可以(yi)輕松突破(po)植物(wu)表皮(pi)和細(xì)胞(bao)壁的屏(ping)障，快速提取(qu)植物汁液，為采(cai)樣程序的(de)簡化和(he)生物標(biāo)(biao)識物的快速檢(jian)測提供了(le)新的途徑。這種(zhong)創(chuàng)新方(fang)法有助于更(geng)快、更準(zhǔn)確地(di)檢測特(te)定部位的(de)生物分(fen)子，開創(chuàng)植物生(sheng)物分(fen)子研究效率和(he)精度的(de)新時代。然而(er)，微針傳(chuan)感器從(cong)植物(wu)組織中(zhong)提取汁液(ye)以識別生(sheng)物標(biāo)(biao)志物(尤(you)其是miRNA)的研究(jiu)仍相對(dui)較少。

用于miRNA 檢測的CHA 檢(jian)測系(xi)統(tǒng)整合到(dao)微針中(zhong)以獲(huo)得微針傳(chuan)感器(qi)(CHA-MNs)，提取植物組織(zhi)中的miRNA 并對其(qi)進(jìn)行檢(jian)測。微針利(li)用高親(qin)水性的MeHA 制備，通(tong)過光交聯(lián)(lian)提升機(jī)械性(xing)能，確保(bao)其能夠扎入葉(ye)面并快速有效(xiao)地汲取植(zhi)物汁液；特異(yi)性的核酸探針(zhen)基于CHA 循環(huán)擴(kuò)增(zeng)檢測(ce)miRNA 以增強(qiáng)靈敏(min)度。兩者的(de)整合，將有望簡(jian)化miRNA 的提取(qu)和檢測過(guo)程，使miRNA 經(jīng)(jing)過簡短程序后(hou)快速(su)轉(zhuǎn)化為可(ke)辨別的熒光信(xin)號，實(shí)現(xiàn)植物(wu)體內(nèi)miRNA 的即(ji)時檢測。

1、質(zhì)構(gòu)儀評估(gu)微針的(de)力學(xué)性能(neng)

微針的機(jī)械性(xing)能直接影(ying)響其(qi)穿透植物組織(zhi)的能力(li)。為了(le)深入(ru)研究(jiu)不同制備方法(fa)對CHA-MNs 機(jī)械性能(neng)的影響，利用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀對其(qi)進(jìn)行了測試。如(ru)圖2-15(a, b)所示，隨(sui)著探針下壓(ya)，微針?biāo)?suo)受力逐漸(jian)增大，力(li)-位移曲(qu)線呈(cheng)現(xiàn)出明顯(xian)的上升趨勢。對(dui)于干(gan)交聯(lián)法(fa)制備的(de)CHA-MNs，隨著光照時間(jian)的延長，其機(jī)(ji)械性(xing)能顯著(zhu)增強(qiáng)。其中(zhong)，光照3 min 的微針表(biao)現(xiàn)出zuiyou的機(jī)械性(xing)能，在(zai)微針彎曲達(dá)到(dao)最大值(485 μm)時，每(mei)根微針可(ke)承受0.17 N的力(li)。而光(guang)照時間(jian)較短(1 min、2 min)的樣(yang)品，由于(yu)凝膠網(wǎng)(wang)絡(luò)交聯(lián)程度較(jiao)低，其承(cheng)載力均(jun)不超過0.05 N。實(shí)驗(yàn)(yan)結(jié)束后，微(wei)針jianduan未觀察到明(ming)顯變形。濕(shi)交聯(lián)法制(zhi)備的CHAMNs的力-位(wei)移曲線(xian)也顯示出類似(shi)的趨勢(shi)，即隨著(zhe)光照(zhao)時間(jian)的延長(zhang)，機(jī)械(xie)性能逐漸增(zeng)強(qiáng)。其中，光照(zhao)30 s 的微(wei)針每根可(ke)承受0.13 N 的力。