最近的(de)研究表(biao)明微針在(zai)簡化核酸提取(qu)過程(cheng)和miRNA 的快速檢測(ce)上具有duyiwuer的優(yōu)(you)勢，可(ke)在不同部位(wei)、不同時間(jian)靈活地對miRNA 進(jin)行檢測，克服miRNA 在(zai)植物(wu)體內(nèi)表(biao)達的時空(kong)差異性(xing)。這種微針最初(chu)設(shè)計為侵入(ru)性藥物輸(shu)送裝置，可通過(guo)真空誘導吸(xi)力或毛細(xi)作用等(deng)實現(xiàn)(xian)對真皮間(jian)質(zhì)液的提取。當(dang)嵌入特(te)定探針(zhen)時，微針可(ke)以檢測多種生(sheng)物分(fen)子，包括小(xiao)分子(zi)、蛋白質(zhì)(zhi)和核酸。其中，甲(jia)基丙(bing)烯酸(suan)化透明(ming)質(zhì)酸微針因其(qi)出色(se)的溶脹(zhang)特性(xing)和可調(diào)節(jié)(jie)的機械性(xing)能而受到(dao)歡迎。這些創(chuàng)(chuang)新技術(shù)在收集(ji)體內(nèi)(nei)miRNA 和即時檢測方(fang)面表現(xiàn)出了(le)較好的(de)性能，為微(wei)針生物傳(chuan)感器在(zai)體內(nèi)(nei)生物標(biao)記物的潛(qian)在應(yīng)用奠定(ding)了基礎(chǔ)。

植物(wu)汁液中同(tong)樣富含各(ge)種生物標記(ji)物，包(bao)括致病因子、葡(pu)萄糖、生長激(ji)素、miRNA 等。在(zai)木質(zhì)化(hua)程度較低的區(qū)(qu)域，例如幼葉(ye)和果(guo)實的角質(zhì)層，微(wei)針可(ke)以輕(qing)松突破植(zhi)物表(biao)皮和細胞壁的(de)屏障，快速提(ti)取植物汁(zhi)液，為采樣(yang)程序的簡化(hua)和生物標識物(wu)的快速(su)檢測提供(gong)了新的途徑。這(zhe)種創(chuàng)(chuang)新方(fang)法有助于(yu)更快、更準(zhun)確地檢(jian)測特定(ding)部位的(de)生物(wu)分子，開(kai)創(chuàng)植物生物(wu)分子研究效(xiao)率和精度(du)的新時代。然(ran)而，微針傳感器(qi)從植(zhi)物組織中提取(qu)汁液以(yi)識別生(sheng)物標志(zhi)物(尤其是(shi)miRNA)的研究仍相(xiang)對較少(shao)。

用于miRNA 檢測的CHA 檢(jian)測系(xi)統(tǒng)整(zheng)合到微針中以(yi)獲得微針(zhen)傳感(gan)器(CHA-MNs)，提取植物組(zu)織中的miRNA 并對其(qi)進行檢測(ce)。微針利用(yong)高親水性的(de)MeHA 制備(bei)，通過光交聯(lián)(lian)提升(sheng)機械(xie)性能，確保(bao)其能夠扎入(ru)葉面并快(kuai)速有效地汲取(qu)植物汁液(ye)；特異(yi)性的(de)核酸(suan)探針基于(yu)CHA 循環(huán)擴(kuo)增檢(jian)測miRNA 以(yi)增強靈(ling)敏度。兩者的(de)整合，將有望(wang)簡化miRNA 的(de)提取和(he)檢測過(guo)程，使(shi)miRNA 經(jīng)過簡短程(cheng)序后快速(su)轉(zhuǎn)化為可辨別(bie)的熒光(guang)信號(hao)，實現(xiàn)植物體(ti)內(nèi)miRNA 的即時(shi)檢測(ce)。

1、質(zhì)構(gòu)儀評(ping)估微針的力學(xue)性能

微針的機械性(xing)能直接影(ying)響其穿(chuan)透植物(wu)組織的能(neng)力。為了(le)深入研究不(bu)同制備方法對(dui)CHA-MNs 機械性能的(de)影響，利用質(zhì)構(gòu)(gou)儀對其(qi)進行了測試。如(ru)圖2-15(a, b)所(suo)示，隨著探針下(xia)壓，微針所受力(li)逐漸增大，力(li)-位移曲(qu)線呈現(xiàn)出明顯(xian)的上升趨勢。對(dui)于干交(jiao)聯(lián)法制備的(de)CHA-MNs，隨著光照時間(jian)的延長，其機(ji)械性能顯(xian)著增強。其中(zhong)，光照3 min 的微針表(biao)現(xiàn)出(chu)zuiyou的機械性(xing)能，在微(wei)針彎曲達到最(zui)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)間較短(duan)(1 min、2 min)的樣品，由于凝(ning)膠網(wǎng)絡(luò)交(jiao)聯(lián)程度較低，其(qi)承載力均(jun)不超(chao)過0.05 N。實驗(yan)結(jié)束后，微針jianduan未(wei)觀察(cha)到明顯變(bian)形。濕交(jiao)聯(lián)法制備的(de)CHAMNs的力(li)-位移曲線(xian)也顯(xian)示出(chu)類似的趨(qu)勢，即隨(sui)著光照時(shi)間的(de)延長，機械性能(neng)逐漸(jian)增強。其中(zhong)，光照30 s 的(de)微針每(mei)根可承受0.13 N 的(de)力。