最近的研究(jiu)表明微針在簡(jian)化核酸提(ti)取過程(cheng)和miRNA 的快速檢(jian)測(cè)上具有duyiwuer的(de)優(yōu)勢(shì)，可(ke)在不同(tong)部位、不同(tong)時(shí)間靈(ling)活地對(duì)miRNA 進(jìn)(jin)行檢測(cè)，克服(fu)miRNA 在植(zhi)物體內(nèi)表達(dá)(da)的時(shí)空差異性(xing)。這種微針最(zui)初設(shè)計(jì)為(wei)侵入(ru)性藥物(wu)輸送(song)裝置，可通過(guo)真空誘導(dǎo)(dao)吸力或(huo)毛細(xì)作用(yong)等實(shí)現(xiàn)對(duì)(dui)真皮間質(zhì)(zhi)液的提(ti)取。當(dāng)嵌(qian)入特定(ding)探針時(shí)，微(wei)針可以檢(jian)測(cè)多種(zhong)生物分子，包括(kuo)小分子、蛋白質(zhì)(zhi)和核酸。其中(zhong)，甲基丙(bing)烯酸化透明質(zhì)(zhi)酸微(wei)針因(yin)其出色的(de)溶脹特性(xing)和可調(diào)節(jié)的(de)機(jī)械性能而(er)受到歡迎。這(zhe)些創(chuàng)新技術(shù)(shu)在收(shou)集體內(nèi)miRNA 和即時(shí)(shi)檢測(cè)方面表(biao)現(xiàn)出(chu)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)記物的潛在(zai)應(yīng)用(yong)奠定了(le)基礎(chǔ)。

植物汁(zhi)液中同樣富(fu)含各種生(sheng)物標(biāo)記物，包(bao)括致病(bing)因子、葡萄(tao)糖、生長激素(su)、miRNA 等。在木質(zhì)(zhi)化程度較低的(de)區(qū)域，例如(ru)幼葉和果實(shí)(shi)的角質(zhì)(zhi)層，微(wei)針可以(yi)輕松突(tu)破植(zhi)物表皮和細(xì)胞(bao)壁的屏障(zhang)，快速提取(qu)植物(wu)汁液，為采樣(yang)程序(xu)的簡(jian)化和生(sheng)物標(biāo)識(shí)物的快(kuai)速檢測(cè)提供(gong)了新的途(tu)徑。這種創(chuàng)(chuang)新方法有助于(yu)更快(kuai)、更準(zhǔn)確(que)地檢(jian)測(cè)特(te)定部位(wei)的生物分子(zi)，開創(chuàng)植物生物(wu)分子研究(jiu)效率和(he)精度的(de)新時(shí)(shi)代。然而，微針(zhen)傳感(gan)器從(cong)植物組(zu)織中提取汁(zhi)液以(yi)識(shí)別生物標(biāo)(biao)志物(尤(you)其是miRNA)的研(yan)究仍相對(duì)較(jiao)少。

用于miRNA 檢(jian)測(cè)的(de)CHA 檢測(cè)系統(tǒng)(tong)整合(he)到微針中以(yi)獲得微針傳(chuan)感器(qi)(CHA-MNs)，提取(qu)植物組織中的(de)miRNA 并對(duì)(dui)其進(jìn)行(xing)檢測(cè)。微針利用(yong)高親水性的(de)MeHA 制備(bei)，通過光交聯(lián)提(ti)升機(jī)械性(xing)能，確(que)保其能夠(gou)扎入葉面并(bing)快速有效地汲(ji)取植(zhi)物汁(zhi)液；特異(yi)性的核酸(suan)探針基于CHA 循(xun)環(huán)擴(kuò)增檢(jian)測(cè)miRNA 以增強(qiáng)靈敏(min)度。兩者的(de)整合(he)，將有望簡(jian)化miRNA 的提取和檢(jian)測(cè)過程，使miRNA 經(jīng)過(guo)簡短程序(xu)后快速(su)轉(zhuǎn)化為(wei)可辨別(bie)的熒光(guang)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)植物(wu)體內(nèi)miRNA 的即(ji)時(shí)檢測(cè)。

1、質(zhì)構(gòu)儀(yi)評(píng)估微針的(de)力學(xué)(xue)性能

微針的機(jī)械(xie)性能直接(jie)影響其穿透(tou)植物(wu)組織的能力(li)。為了深入(ru)研究不同(tong)制備方法對(duì)CHA-MNs 機(jī)(ji)械性能的(de)影響，利用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)對(duì)其進(jìn)行了(le)測(cè)試。如圖2-15(a, b)所示(shi)，隨著探針下(xia)壓，微針?biāo)?suo)受力逐漸增大(da)，力-位移曲(qu)線呈(cheng)現(xiàn)出明顯的上(shang)升趨(qu)勢(shì)。對(duì)于干交聯(lián)(lian)法制備的CHA-MNs，隨著(zhe)光照時(shí)(shi)間的延(yan)長，其機(jī)械性(xing)能顯(xian)著增強(qiáng)。其中(zhong)，光照3 min 的微針表(biao)現(xiàn)出zuiyou的機(jī)械性(xing)能，在微針彎(wan)曲達(dá)到最(zui)大值(zhi)(485 μm)時(shí)，每根微針(zhen)可承受0.17 N的力(li)。而光照時(shí)間(jian)較短(duan)(1 min、2 min)的樣(yang)品，由(you)于凝膠網(wǎng)絡(luò)交(jiao)聯(lián)程度較(jiao)低，其承載力均(jun)不超過(guo)0.05 N。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后(hou)，微針(zhen)jianduan未觀(guan)察到明顯變形(xing)。濕交聯(lián)法制備(bei)的CHAMNs的力-位(wei)移曲(qu)線也顯(xian)示出類似(shi)的趨勢(shì)，即(ji)隨著(zhe)光照時(shí)(shi)間的延長，機(jī)械(xie)性能(neng)逐漸增(zeng)強(qiáng)。其(qi)中，光照(zhao)30 s 的微針每根可(ke)承受(shou)0.13 N 的力。