最近的研究(jiu)表明微針在簡(jian)化核酸提取(qu)過程和miRNA 的快(kuai)速檢測上具(ju)有duyiwuer的優(yōu)勢(shi)，可在不同部位(wei)、不同時間(jian)靈活地對miRNA 進(jìn)行(xing)檢測，克服miRNA 在植(zhi)物體內(nèi)(nei)表達(dá)(da)的時空差異性(xing)。這種(zhong)微針(zhen)最初設(shè)計為(wei)侵入性藥物輸(shu)送裝置，可(ke)通過(guo)真空(kong)誘導(dǎo)吸(xi)力或毛細(xì)作(zuo)用等實現(xiàn)對真(zhen)皮間質(zhì)液的提(ti)取。當(dāng)嵌入特定(ding)探針時(shi)，微針可以(yi)檢測(ce)多種(zhong)生物分子，包(bao)括小(xiao)分子、蛋白質(zhì)和(he)核酸。其(qi)中，甲(jia)基丙烯(xi)酸化(hua)透明質(zhì)酸(suan)微針(zhen)因其(qi)出色的溶(rong)脹特性(xing)和可(ke)調(diào)節(jié)的機(jī)械性(xing)能而受(shou)到歡迎。這(zhe)些創(chuàng)新(xin)技術(shù)在(zai)收集體(ti)內(nèi)miRNA 和即(ji)時檢測方面表(biao)現(xiàn)出了較(jiao)好的(de)性能(neng)，為微針生(sheng)物傳感器在(zai)體內(nèi)生物(wu)標(biāo)記(ji)物的潛在應(yīng)用(yong)奠定了(le)基礎(chǔ)。

植物汁(zhi)液中同(tong)樣富含(han)各種生物標(biāo)(biao)記物，包括致(zhi)病因子(zi)、葡萄糖、生長(zhang)激素、miRNA 等(deng)。在木質(zhì)(zhi)化程度較低的(de)區(qū)域，例如幼(you)葉和果實的角(jiao)質(zhì)層，微針可(ke)以輕松突破(po)植物表皮和(he)細(xì)胞壁的屏(ping)障，快速(su)提取(qu)植物(wu)汁液，為(wei)采樣程序的(de)簡化和生物(wu)標(biāo)識(shi)物的快速檢(jian)測提供了(le)新的途徑。這種(zhong)創(chuàng)新方法有助(zhu)于更快、更準(zhǔn)確(que)地檢測特定(ding)部位的(de)生物分子，開(kai)創(chuàng)植物生物分(fen)子研究(jiu)效率和精(jing)度的(de)新時代。然而，微(wei)針傳感器從(cong)植物組織中提(ti)取汁液(ye)以識別生物標(biāo)(biao)志物(尤其是miRNA)的(de)研究仍相對較(jiao)少。

用于miRNA 檢測的(de)CHA 檢測系統(tǒng)整合(he)到微針中(zhong)以獲得微針傳(chuan)感器(CHA-MNs)，提取(qu)植物組(zu)織中的miRNA 并對其(qi)進(jìn)行檢測(ce)。微針(zhen)利用高(gao)親水性的(de)MeHA 制備，通過(guo)光交聯(lián)提(ti)升機(jī)械性能，確(que)保其(qi)能夠扎入葉(ye)面并(bing)快速(su)有效(xiao)地汲取(qu)植物汁(zhi)液；特異性的核(he)酸探針基于CHA 循(xun)環(huán)擴(kuò)增檢測miRNA 以(yi)增強(qiáng)靈敏度。兩(liang)者的整(zheng)合，將有(you)望簡化miRNA 的提取(qu)和檢(jian)測過程(cheng)，使miRNA 經(jīng)(jing)過簡短程序(xu)后快速(su)轉(zhuǎn)化為可辨別(bie)的熒光(guang)信號，實現(xiàn)植(zhi)物體內(nèi)miRNA 的即(ji)時檢(jian)測。

1、質(zhì)構(gòu)儀評(ping)估微針的力(li)學(xué)性能

微針的機(jī)械(xie)性能直接影響(xiang)其穿透(tou)植物組織的能(neng)力。為了深(shen)入研(yan)究不(bu)同制備方法(fa)對CHA-MNs 機(jī)械性能的(de)影響(xiang)，利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀對其進(jìn)(jin)行了測(ce)試。如圖(tu)2-15(a, b)所示，隨著探(tan)針下壓，微(wei)針?biāo)芰χ饾u(jian)增大，力-位移(yi)曲線呈現(xiàn)(xian)出明顯的(de)上升趨(qu)勢。對于干交聯(lián)(lian)法制備(bei)的CHA-MNs，隨著(zhe)光照時間的(de)延長，其機(jī)械性(xing)能顯著增(zeng)強(qiáng)。其中(zhong)，光照3 min 的微(wei)針表現(xiàn)出(chu)zuiyou的機(jī)械性能(neng)，在微針彎曲(qu)達(dá)到(dao)最大值(485 μm)時(shi)，每根微針可(ke)承受0.17 N的(de)力。而光(guang)照時間較短(1 min、2 min)的(de)樣品，由于(yu)凝膠(jiao)網(wǎng)絡(luò)交(jiao)聯(lián)程度較(jiao)低，其承(cheng)載力均不超過(guo)0.05 N。實驗(yan)結(jié)束后，微(wei)針jianduan未觀察到(dao)明顯變形(xing)。濕交(jiao)聯(lián)法制備(bei)的CHAMNs的力-位移(yi)曲線也顯(xian)示出類似的(de)趨勢(shi)，即隨著光(guang)照時間的延長(zhang)，機(jī)械性(xing)能逐漸增強(qiáng)(qiang)。其中，光(guang)照30 s 的(de)微針每根(gen)可承受(shou)0.13 N 的力。