技術(shù)文章
Technical articles當(dāng)前位置:首頁(yè)(ye)
技術(shù)(shu)文章
上海(hai)騰拔(ba)質(zhì)構(gòu)(gou)儀用(yong)于測(cè)定CHA微針傳(chuan)感器的力學(xué)性(xing)能
最近的研(yan)究表明微(wei)針在簡(jiǎn)(jian)化核酸提(ti)取過(guò)(guo)程和miRNA 的快速(su)檢測(cè)(ce)上具有duyiwuer的優(yōu)(you)勢(shì),可在不同部(bu)位、不同時(shí)間靈(ling)活地對(duì)miRNA 進(jìn)(jin)行檢測(cè)(ce),克服(fu)miRNA 在植物(wu)體內(nèi)(nei)表達(dá)的時(shí)(shi)空差異性。這(zhe)種微針最(zui)初設(shè)計(jì)(ji)為侵入(ru)性藥物(wu)輸送裝置,可(ke)通過(guò)真空誘導(dǎo)(dao)吸力或毛細(xì)作(zuo)用等實(shí)現(xiàn)(xian)對(duì)真(zhen)皮間(jian)質(zhì)液的提(ti)取。當(dāng)嵌入(ru)特定(ding)探針(zhen)時(shí),微針可以(yi)檢測(cè)多種生物(wu)分子,包括小(xiao)分子、蛋白(bai)質(zhì)和(he)核酸。其中(zhong),甲基(ji)丙烯酸化(hua)透明質(zhì)酸微針(zhen)因其(qi)出色的(de)溶脹(zhang)特性和可調(diào)(diao)節(jié)的機(jī)械(xie)性能(neng)而受(shou)到歡迎。這些創(chuàng)(chuang)新技(ji)術(shù)在收集(ji)體內(nèi)(nei)miRNA 和即(ji)時(shí)檢測(cè)(ce)方面表現(xiàn)(xian)出了較(jiao)好的性能,為(wei)微針生物(wu)傳感器在體內(nèi)(nei)生物標(biāo)記(ji)物的潛(qian)在應(yīng)用奠定(ding)了基礎(chǔ)(chu)。
植物汁液(ye)中同樣(yang)富含各種生物(wu)標(biāo)記物,包(bao)括致病因子(zi)、葡萄糖、生(sheng)長(zhǎng)激素、miRNA 等。在(zai)木質(zhì)(zhi)化程度較(jiao)低的區(qū)域,例如(ru)幼葉和果實(shí)的(de)角質(zhì)層(ceng),微針(zhen)可以輕松(song)突破(po)植物表皮和細(xì)(xi)胞壁的(de)屏障,快速(su)提取植(zhi)物汁液,為采樣(yang)程序的簡(jiǎn)(jian)化和生物(wu)標(biāo)識(shí)(shi)物的快速檢(jian)測(cè)提供了(le)新的途(tu)徑。這種(zhong)創(chuàng)新方(fang)法有助于更快(kuai)、更準(zhǔn)確地檢測(cè)(ce)特定部(bu)位的(de)生物分(fen)子,開(kāi)創(chuàng)(chuang)植物生物分(fen)子研究效率和(he)精度的新時(shí)代(dai)。然而,微(wei)針傳(chuan)感器從植(zhi)物組織(zhi)中提取汁(zhi)液以識(shí)別生物(wu)標(biāo)志物(尤其(qi)是miRNA)的研(yan)究仍相對(duì)(dui)較少。
用于miRNA 檢測(cè)的(de)CHA 檢測(cè)系(xi)統(tǒng)整合(he)到微針中以(yi)獲得微針(zhen)傳感器(CHA-MNs),提(ti)取植物(wu)組織(zhi)中的miRNA 并對(duì)其進(jìn)(jin)行檢測(cè)(ce)。微針利用高親(qin)水性的MeHA 制備,通(tong)過(guò)光交聯(lián)提(ti)升機(jī)(ji)械性能(neng),確保其能(neng)夠扎入(ru)葉面并快速(su)有效地汲(ji)取植物汁(zhi)液;特(te)異性的核(he)酸探針基于(yu)CHA 循環(huán)(huan)擴(kuò)增檢測(cè)(ce)miRNA 以增(zeng)強(qiáng)靈(ling)敏度。兩者(zhe)的整合(he),將有望簡(jiǎn)(jian)化miRNA 的提取(qu)和檢測(cè)過(guò)程(cheng),使miRNA 經(jīng)過(guò)(guo)簡(jiǎn)短程序后(hou)快速轉(zhuǎn)(zhuan)化為可辨(bian)別的(de)熒光(guang)信號(hào),實(shí)現(xiàn)植(zhi)物體內(nèi)(nei)miRNA 的即時(shí)(shi)檢測(cè)。
1、質(zhì)構(gòu)(gou)儀評(píng)(ping)估微(wei)針的力學(xué)性能(neng)
微針的(de)機(jī)械性能(neng)直接影響其(qi)穿透植(zhi)物組織(zhi)的能力。為了深(shen)入研(yan)究不同制備方(fang)法對(duì)CHA-MNs 機(jī)械性(xing)能的影響(xiang),利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀對(duì)其(qi)進(jìn)行(xing)了測(cè)試。如圖(tu)2-15(a, b)所示,隨(sui)著探針(zhen)下壓,微(wei)針?biāo)芰?li)逐漸增大,力-位(wei)移曲線呈(cheng)現(xiàn)出明顯的上(shang)升趨勢(shì)。對(duì)于干(gan)交聯(lián)法制備的(de)CHA-MNs,隨著光(guang)照時(shí)間(jian)的延長(zhǎng),其(qi)機(jī)械性能顯(xian)著增強(qiáng)。其(qi)中,光(guang)照3 min 的(de)微針表現(xiàn)(xian)出zuiyou的機(jī)械(xie)性能,在(zai)微針(zhen)彎曲達(dá)到最(zui)大值(485 μm)時(shí)(shi),每根微針可(ke)承受0.17 N的力。而光(guang)照時(shí)間較(jiao)短(1 min、2 min)的(de)樣品,由于(yu)凝膠(jiao)網(wǎng)絡(luò)交(jiao)聯(lián)程度較低,其(qi)承載(zai)力均不超過(guò)(guo)0.05 N。實(shí)驗(yàn)結(jié)束(shu)后,微針jianduan未(wei)觀察到明(ming)顯變形。濕交聯(lián)(lian)法制備的CHAMNs的(de)力-位移曲(qu)線也顯示出(chu)類似(shi)的趨勢(shì),即隨著(zhe)光照時(shí)(shi)間的延長(zhǎng),機(jī)(ji)械性能逐漸(jian)增強(qiáng)。其中,光(guang)照30 s 的微針(zhen)每根(gen)可承(cheng)受0.13 N 的(de)力。