最近的研究(jiu)表明(ming)微針在簡化核(he)酸提取過程(cheng)和miRNA 的快速檢測(ce)上具有duyiwuer的優(yōu)(you)勢，可在不(bu)同部位、不同時(shi)間靈活地對miRNA 進(jìn)(jin)行檢測，克服miRNA 在(zai)植物(wu)體內(nèi)表達(dá)的(de)時空差異性(xing)。這種微針最(zui)初設(shè)計為侵(qin)入性藥物輸(shu)送裝置(zhi)，可通(tong)過真空誘導(dǎo)吸(xi)力或毛細(xì)作用(yong)等實現(xiàn)對(dui)真皮間(jian)質(zhì)液的(de)提取。當(dāng)嵌(qian)入特定探針(zhen)時，微針可以(yi)檢測多種生物(wu)分子，包(bao)括小分(fen)子、蛋(dan)白質(zhì)(zhi)和核酸。其(qi)中，甲基(ji)丙烯(xi)酸化透明質(zhì)(zhi)酸微針因其(qi)出色的溶脹(zhang)特性和可調(diào)(diao)節(jié)的機械(xie)性能而受(shou)到歡迎。這(zhe)些創(chuàng)新技(ji)術(shù)在收集(ji)體內(nèi)miRNA 和即(ji)時檢(jian)測方面(mian)表現(xiàn)出了較(jiao)好的性能(neng)，為微針(zhen)生物傳感(gan)器在(zai)體內(nèi)(nei)生物標(biāo)記物的(de)潛在應(yīng)用奠定(ding)了基(ji)礎(chǔ)。

植物(wu)汁液中同樣富(fu)含各種(zhong)生物標(biāo)記物，包(bao)括致病(bing)因子(zi)、葡萄糖、生(sheng)長激素、miRNA 等(deng)。在木(mu)質(zhì)化程度較(jiao)低的區(qū)域，例如(ru)幼葉和(he)果實的角質(zhì)(zhi)層，微針可以(yi)輕松突破植物(wu)表皮和(he)細(xì)胞壁的屏障(zhang)，快速(su)提取植物(wu)汁液，為采樣程(cheng)序的簡(jian)化和生物標(biāo)識(shi)物的快速(su)檢測提(ti)供了新的途徑(jing)。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)部位的生(sheng)物分子，開(kai)創(chuàng)植物生(sheng)物分子研究效(xiao)率和精度的(de)新時代。然而，微(wei)針傳(chuan)感器從(cong)植物組織中提(ti)取汁液以識別(bie)生物標(biāo)志(zhi)物(尤其(qi)是miRNA)的研究仍相(xiang)對較(jiao)少。

用于miRNA 檢(jian)測的CHA 檢(jian)測系統(tǒng)整合(he)到微針中以獲(huo)得微針傳感(gan)器(CHA-MNs)，提取植物(wu)組織中的miRNA 并對(dui)其進(jìn)行(xing)檢測。微針利(li)用高親水性(xing)的MeHA 制(zhi)備，通過光交(jiao)聯(lián)提升機(ji)械性能，確保(bao)其能夠扎入葉(ye)面并(bing)快速有(you)效地(di)汲取(qu)植物汁液；特(te)異性的核酸探(tan)針基于CHA 循(xun)環(huán)擴增檢測miRNA 以(yi)增強靈敏(min)度。兩者的整合(he)，將有望(wang)簡化miRNA 的提(ti)取和檢測過(guo)程，使(shi)miRNA 經(jīng)過簡(jian)短程序(xu)后快(kuai)速轉(zhuǎn)(zhuan)化為可(ke)辨別的(de)熒光(guang)信號(hao)，實現(xiàn)植物體內(nèi)(nei)miRNA 的即時檢(jian)測。

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

微針的機(ji)械性能直接影(ying)響其穿透植物(wu)組織的能(neng)力。為了深(shen)入研(yan)究不同制備(bei)方法對(dui)CHA-MNs 機械性能的(de)影響，利(li)用質(zhì)構(gòu)儀(yi)對其進(jìn)(jin)行了測(ce)試。如圖(tu)2-15(a, b)所示(shi)，隨著探針下(xia)壓，微針?biāo)?shou)力逐(zhu)漸增大，力(li)-位移曲線呈現(xiàn)(xian)出明顯的上升(sheng)趨勢。對于干(gan)交聯(lián)法制備的(de)CHA-MNs，隨著光照(zhao)時間(jian)的延長(zhang)，其機械性(xing)能顯著增強(qiang)。其中，光照3 min 的微(wei)針表現(xiàn)出zuiyou的機(ji)械性能，在微針(zhen)彎曲達(dá)(da)到最大值(zhi)(485 μm)時，每根微針可(ke)承受0.17 N的力(li)。而光照時(shi)間較(jiao)短(1 min、2 min)的(de)樣品，由于(yu)凝膠網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)(lian)程度較低(di)，其承(cheng)載力均不(bu)超過0.05 N。實驗(yan)結(jié)束(shu)后，微針jianduan未觀察(cha)到明(ming)顯變形。濕交(jiao)聯(lián)法制備(bei)的CHAMNs的(de)力-位移(yi)曲線也顯示出(chu)類似的趨(qu)勢，即隨(sui)著光照(zhao)時間的延長，機(ji)械性能逐漸(jian)增強。其中，光照(zhao)30 s 的微針(zhen)每根可承受(shou)0.13 N 的力。