最近的(de)研究表明微(wei)針在簡(jian)化核酸提取過(guo)程和(he)miRNA 的快速檢(jian)測上(shang)具有duyiwuer的(de)優(yōu)勢，可在不同(tong)部位、不(bu)同時間靈活地(di)對miRNA 進(jìn)行檢(jian)測，克服miRNA 在植物(wu)體內(nèi)表達(dá)的(de)時空差(cha)異性。這種(zhong)微針最(zui)初設(shè)計為(wei)侵入性藥物輸(shu)送裝置，可(ke)通過真空(kong)誘導(dǎo)吸力或(huo)毛細(xì)(xi)作用等實(shi)現(xiàn)對真皮(pi)間質(zhì)液的提(ti)取。當(dāng)嵌入特(te)定探針(zhen)時，微針可以檢(jian)測多種生(sheng)物分(fen)子，包括小分(fen)子、蛋白質(zhì)和(he)核酸。其(qi)中，甲基(ji)丙烯酸(suan)化透明質(zhì)酸微(wei)針因其出(chu)色的溶(rong)脹特性和可(ke)調(diào)節(jié)(jie)的機械性能(neng)而受到(dao)歡迎。這(zhe)些創(chuàng)(chuang)新技術(shù)(shu)在收(shou)集體(ti)內(nèi)miRNA 和即(ji)時檢測方面表(biao)現(xiàn)出(chu)了較好的性能(neng)，為微針生物(wu)傳感(gan)器在體(ti)內(nèi)生物標(biāo)記物(wu)的潛在(zai)應(yīng)用奠定(ding)了基礎(chǔ)。

植物汁液中(zhong)同樣富(fu)含各(ge)種生物標(biāo)(biao)記物，包括致(zhi)病因子、葡萄糖(tang)、生長激(ji)素、miRNA 等。在(zai)木質(zhì)化程度(du)較低的區(qū)域(yu)，例如幼(you)葉和果實(shi)的角質(zhì)(zhi)層，微(wei)針可(ke)以輕松(song)突破植(zhi)物表皮(pi)和細(xì)(xi)胞壁(bi)的屏障，快速(su)提取(qu)植物(wu)汁液，為采樣程(cheng)序的簡化和(he)生物標(biāo)識(shi)物的(de)快速(su)檢測提供了新(xin)的途徑。這(zhe)種創(chuàng)新方法(fa)有助于(yu)更快、更(geng)準(zhǔn)確地檢(jian)測特定部(bu)位的生物分(fen)子，開(kai)創(chuàng)植物生物(wu)分子研究(jiu)效率(lv)和精(jing)度的新時(shi)代。然而，微(wei)針傳感器從(cong)植物組(zu)織中(zhong)提取汁液以識(shi)別生物標(biāo)志物(wu)(尤其是(shi)miRNA)的研究仍相(xiang)對較少(shao)。

用于miRNA 檢測的(de)CHA 檢測系統(tǒng)(tong)整合到微針中(zhong)以獲得(de)微針傳感器(CHA-MNs)，提(ti)取植物組織中(zhong)的miRNA 并對其進(jìn)行(xing)檢測。微針利(li)用高親水性的(de)MeHA 制備，通過(guo)光交聯(lián)提升機(ji)械性能，確(que)保其能(neng)夠扎入葉面(mian)并快速有效(xiao)地汲(ji)取植物汁液(ye)；特異性(xing)的核酸探針(zhen)基于CHA 循(xun)環(huán)擴增檢測(ce)miRNA 以增強靈敏度(du)。兩者的整(zheng)合，將有(you)望簡化(hua)miRNA 的提取(qu)和檢測(ce)過程，使miRNA 經(jīng)過簡(jian)短程序后快(kuai)速轉(zhuǎn)(zhuan)化為可辨(bian)別的熒(ying)光信號(hao)，實現(xiàn)植(zhi)物體(ti)內(nèi)miRNA 的(de)即時檢(jian)測。

1、質(zhì)構(gòu)儀評估(gu)微針的力學(xué)(xue)性能(neng)

微針的機械(xie)性能直(zhi)接影(ying)響其穿透(tou)植物組(zu)織的能力。為了(le)深入(ru)研究不同制備(bei)方法對CHA-MNs 機械性(xing)能的影響，利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀(yi)對其進(jìn)行了(le)測試。如(ru)圖2-15(a, b)所示，隨著探(tan)針下壓，微針(zhen)所受力逐(zhu)漸增大，力(li)-位移曲線(xian)呈現(xiàn)出明顯(xian)的上升(sheng)趨勢(shi)。對于干交聯(lián)(lian)法制備的(de)CHA-MNs，隨著光照時(shi)間的(de)延長，其機械(xie)性能顯著增強(qiang)。其中(zhong)，光照(zhao)3 min 的微針(zhen)表現(xiàn)出zuiyou的機(ji)械性能，在微(wei)針彎曲(qu)達(dá)到最大(da)值(485 μm)時，每根微(wei)針可承受(shou)0.17 N的力。而光照(zhao)時間較(jiao)短(1 min、2 min)的樣品，由(you)于凝膠(jiao)網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)(lian)程度較低(di)，其承載力均(jun)不超過0.05 N。實驗結(jié)(jie)束后，微針jianduan未觀(guan)察到明顯(xian)變形。濕交聯(lián)法(fa)制備(bei)的CHAMNs的力-位(wei)移曲(qu)線也顯示(shi)出類似的趨勢(shi)，即隨(sui)著光照時間(jian)的延長(zhang)，機械性能逐(zhu)漸增強。其中(zhong)，光照30 s 的(de)微針每(mei)根可承受0.13 N 的力(li)。