最近的研究表(biao)明微針(zhen)在簡(jiǎn)化(hua)核酸提取過(guò)程(cheng)和miRNA 的快(kuai)速檢測(cè)(ce)上具有(you)duyiwuer的優(yōu)勢(shì)，可在不(bu)同部位(wei)、不同時(shí)(shi)間靈活地對(duì)(dui)miRNA 進(jìn)行檢(jian)測(cè)，克服miRNA 在植(zhi)物體內(nèi)表(biao)達(dá)的時(shí)空(kong)差異性(xing)。這種(zhong)微針最初(chu)設(shè)計(jì)為(wei)侵入性藥(yao)物輸(shu)送裝(zhuang)置，可通過(guò)真空(kong)誘導(dǎo)(dao)吸力或毛細(xì)(xi)作用等實(shí)(shi)現(xiàn)對(duì)真皮間質(zhì)(zhi)液的提取。當(dāng)嵌(qian)入特定探(tan)針時(shí)，微針(zhen)可以檢(jian)測(cè)多種生物(wu)分子，包括小分(fen)子、蛋白質(zhì)(zhi)和核(he)酸。其(qi)中，甲基丙烯酸(suan)化透明質(zhì)(zhi)酸微針因其出(chu)色的溶脹(zhang)特性和可調(diào)節(jié)(jie)的機(jī)(ji)械性能而(er)受到歡(huan)迎。這些創(chuàng)新技(ji)術(shù)在收集(ji)體內(nèi)miRNA 和即時(shí)(shi)檢測(cè)(ce)方面表現(xiàn)出(chu)了較(jiao)好的性能(neng)，為微針(zhen)生物傳感(gan)器在(zai)體內(nèi)生物(wu)標(biāo)記物(wu)的潛(qian)在應(yīng)用奠定了(le)基礎(chǔ)。

植物汁液中(zhong)同樣(yang)富含(han)各種生物標(biāo)(biao)記物，包括致病(bing)因子、葡(pu)萄糖、生長(zhǎng)激素(su)、miRNA 等。在木(mu)質(zhì)化程度(du)較低的區(qū)(qu)域，例如幼葉(ye)和果實(shí)的(de)角質(zhì)層，微(wei)針可(ke)以輕松(song)突破植物表皮(pi)和細(xì)胞壁(bi)的屏障，快速(su)提取(qu)植物汁液，為(wei)采樣程(cheng)序的簡(jiǎn)(jian)化和生(sheng)物標(biāo)識(shí)物的快(kuai)速檢測(cè)提供了(le)新的途徑。這種(zhong)創(chuàng)新方法(fa)有助(zhu)于更快、更準(zhǔn)(zhun)確地檢測(cè)特(te)定部位(wei)的生(sheng)物分子(zi)，開(kāi)創(chuàng)植物(wu)生物分子(zi)研究效率和精(jing)度的新(xin)時(shí)代。然而，微針(zhen)傳感器(qi)從植物(wu)組織中(zhong)提取汁液(ye)以識(shí)別生物標(biāo)(biao)志物(尤其(qi)是miRNA)的研究(jiu)仍相對(duì)(dui)較少。

用于miRNA 檢測(cè)的(de)CHA 檢測(cè)系統(tǒng)整合(he)到微針(zhen)中以獲得(de)微針傳感器(CHA-MNs)，提(ti)取植物(wu)組織中的miRNA 并對(duì)(dui)其進(jìn)行檢測(cè)。微(wei)針利(li)用高(gao)親水性的(de)MeHA 制備，通過(guò)(guo)光交聯(lián)提升機(jī)(ji)械性能，確保(bao)其能夠扎入葉(ye)面并(bing)快速有效地(di)汲取植(zhi)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(cè)miRNA 以(yi)增強(qiáng)靈敏度。兩(liang)者的整(zheng)合，將有望簡(jiǎn)(jian)化miRNA 的提取和(he)檢測(cè)過(guò)程，使(shi)miRNA 經(jīng)過(guò)(guo)簡(jiǎn)短(duan)程序后快速(su)轉(zhuǎn)化為可辨別(bie)的熒光信號(hào)(hao)，實(shí)現(xiàn)植物體內(nèi)(nei)miRNA 的即時(shí)(shi)檢測(cè)。

1、質(zhì)構(gòu)儀評(píng)估微(wei)針的(de)力學(xué)性能

微針的機(jī)械(xie)性能直接影響(xiang)其穿透植(zhi)物組織的能(neng)力。為(wei)了深入(ru)研究不同(tong)制備方法(fa)對(duì)CHA-MNs 機(jī)械性(xing)能的影響，利(li)用質(zhì)構(gòu)儀(yi)對(duì)其(qi)進(jìn)行了(le)測(cè)試。如圖(tu)2-15(a, b)所示，隨著探針(zhen)下壓，微(wei)針?biāo)芰?li)逐漸增大(da)，力-位移曲(qu)線呈現(xiàn)(xian)出明顯的上(shang)升趨勢(shì)。對(duì)于(yu)干交聯(lián)法制(zhi)備的CHA-MNs，隨著光(guang)照時(shí)(shi)間的延長(zhǎng)(zhang)，其機(jī)械性能顯(xian)著增強(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)，在微針彎曲達(dá)(da)到最大值(zhi)(485 μm)時(shí)，每根(gen)微針(zhen)可承受(shou)0.17 N的力。而光照(zhao)時(shí)間較短(duan)(1 min、2 min)的樣品，由于(yu)凝膠網(wǎng)絡(luò)交(jiao)聯(lián)程度較低，其(qi)承載力均不(bu)超過(guò)(guo)0.05 N。實(shí)驗(yàn)(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(fa)制備的CHAMNs的力-位(wei)移曲線也顯示(shi)出類(lei)似的趨勢(shì)，即(ji)隨著光照時(shí)間(jian)的延(yan)長(zhǎng)，機(jī)械性(xing)能逐漸增強(qiáng)(qiang)。其中，光照30 s 的微(wei)針每根可承(cheng)受0.13 N 的力。