最近(jin)的研究表(biao)明微(wei)針在簡化(hua)核酸提取(qu)過程和miRNA 的(de)快速檢測上(shang)具有duyiwuer的優(yōu)勢(shi)，可在不同(tong)部位、不(bu)同時間靈活(huo)地對(dui)miRNA 進(jìn)行檢測，克服(fu)miRNA 在植物體(ti)內(nèi)表達(dá)(da)的時空差(cha)異性。這種(zhong)微針最初設(shè)計(ji)為侵入(ru)性藥物(wu)輸送裝置，可(ke)通過真空誘導(dǎo)(dao)吸力(li)或毛細(xì)作(zuo)用等實現(xiàn)對(dui)真皮間質(zhì)(zhi)液的提取。當(dāng)嵌(qian)入特定探針(zhen)時，微(wei)針可(ke)以檢測多(duo)種生物分子，包(bao)括小分子、蛋白(bai)質(zhì)和核酸。其中(zhong)，甲基丙烯(xi)酸化透明質(zhì)酸(suan)微針因其出色(se)的溶脹(zhang)特性和可(ke)調(diào)節(jié)的機(jī)械性(xing)能而受(shou)到歡迎(ying)。這些創(chuàng)(chuang)新技術(shù)在收(shou)集體內(nèi)(nei)miRNA 和即(ji)時檢測方(fang)面表現(xiàn)出了較(jiao)好的性能(neng)，為微針生物傳(chuan)感器在體內(nèi)(nei)生物(wu)標(biāo)記物(wu)的潛在應(yīng)用(yong)奠定了基礎(chǔ)。

植物汁液中同(tong)樣富(fu)含各種生(sheng)物標(biāo)(biao)記物，包括致病(bing)因子、葡萄糖、生(sheng)長激素、miRNA 等。在(zai)木質(zhì)化程度較(jiao)低的區(qū)域，例(li)如幼(you)葉和果實的角(jiao)質(zhì)層，微針可(ke)以輕(qing)松突(tu)破植物表皮和(he)細(xì)胞壁的(de)屏障，快速(su)提取植物汁液(ye)，為采樣(yang)程序(xu)的簡(jian)化和生物標(biāo)(biao)識物的快速檢(jian)測提供(gong)了新的途(tu)徑。這種創(chuàng)新方(fang)法有助(zhu)于更快、更準(zhǔn)確(que)地檢測特定(ding)部位的生物(wu)分子，開創(chuàng)植物(wu)生物分子研(yan)究效率(lv)和精度(du)的新時(shi)代。然而，微(wei)針傳感器(qi)從植物組織(zhi)中提取汁液(ye)以識別(bie)生物(wu)標(biāo)志物(尤其是(shi)miRNA)的研(yan)究仍相對較少(shao)。

用于miRNA 檢測(ce)的CHA 檢(jian)測系(xi)統(tǒng)整合到微(wei)針中以獲得微(wei)針傳感器(qi)(CHA-MNs)，提取(qu)植物組織中(zhong)的miRNA 并對其(qi)進(jìn)行檢(jian)測。微針利(li)用高親水(shui)性的MeHA 制備(bei)，通過光交聯(lián)(lian)提升機(jī)(ji)械性(xing)能，確(que)保其能夠(gou)扎入葉面并(bing)快速有(you)效地汲取植物(wu)汁液；特異(yi)性的(de)核酸探針基于(yu)CHA 循環(huán)擴(kuò)增檢測(ce)miRNA 以增強(qiáng)靈敏(min)度。兩者的整合(he)，將有(you)望簡化miRNA 的提取(qu)和檢(jian)測過(guo)程，使(shi)miRNA 經(jīng)過(guo)簡短(duan)程序后快(kuai)速轉(zhuǎn)(zhuan)化為(wei)可辨別(bie)的熒光信(xin)號，實現(xiàn)植(zhi)物體內(nèi)(nei)miRNA 的即時(shi)檢測。

1、質(zhì)構(gòu)儀評估(gu)微針(zhen)的力學(xué)性(xing)能

微針(zhen)的機(jī)械(xie)性能直接影(ying)響其穿透(tou)植物組織的能(neng)力。為了深入(ru)研究不同(tong)制備方法(fa)對CHA-MNs 機(jī)械性能的(de)影響，利用質(zhì)構(gòu)(gou)儀對其進(jìn)行了(le)測試。如圖(tu)2-15(a, b)所示，隨(sui)著探針下壓，微(wei)針?biāo)芰χ?zhu)漸增大，力(li)-位移曲線呈現(xiàn)(xian)出明顯的上(shang)升趨勢。對于(yu)干交聯(lián)法制備(bei)的CHA-MNs，隨著光(guang)照時(shi)間的延(yan)長，其機(jī)(ji)械性能顯著(zhu)增強(qiáng)。其中，光(guang)照3 min 的(de)微針表現(xiàn)出(chu)zuiyou的機(jī)械性能，在(zai)微針彎曲(qu)達(dá)到最大(da)值(485 μm)時，每根(gen)微針可承受0.17 N的(de)力。而光(guang)照時(shi)間較短(1 min、2 min)的樣品(pin)，由于凝膠網(wǎng)絡(luò)(luo)交聯(lián)(lian)程度較(jiao)低，其承載(zai)力均不超過0.05 N。實(shi)驗結(jié)束后，微(wei)針jianduan未(wei)觀察到明顯變(bian)形。濕(shi)交聯(lián)(lian)法制備的(de)CHAMNs的力-位(wei)移曲(qu)線也(ye)顯示出類似(shi)的趨勢，即隨著(zhe)光照時間的(de)延長，機(jī)械(xie)性能(neng)逐漸增強(qiáng)。其(qi)中，光照30 s 的微(wei)針每根(gen)可承受0.13 N 的力。