最近的(de)研究表(biao)明微(wei)針在(zai)簡化核酸(suan)提取過程和(he)miRNA 的快速檢測(ce)上具有duyiwuer的優(yōu)勢(shi)，可在不同(tong)部位、不同時(shi)間靈(ling)活地對miRNA 進(jìn)行檢(jian)測，克服miRNA 在植物(wu)體內(nèi)(nei)表達(dá)的時空(kong)差異(yi)性。這種微針(zhen)最初設(shè)計為(wei)侵入(ru)性藥(yao)物輸送裝置(zhi)，可通(tong)過真空誘(you)導(dǎo)吸力或(huo)毛細(xì)作用等實(shí)(shi)現(xiàn)對真(zhen)皮間質(zhì)液的提(ti)取。當(dāng)嵌入特(te)定探針(zhen)時，微(wei)針可以(yi)檢測多種生(sheng)物分子，包(bao)括小分子(zi)、蛋白質(zhì)和(he)核酸(suan)。其中，甲基丙(bing)烯酸化透(tou)明質(zhì)酸微針(zhen)因其出(chu)色的溶脹(zhang)特性和可調(diào)(diao)節(jié)的(de)機(jī)械性能而(er)受到歡(huan)迎。這(zhe)些創(chuàng)(chuang)新技術(shù)在(zai)收集體內(nèi)miRNA 和(he)即時(shi)檢測方面(mian)表現(xiàn)(xian)出了較好的性(xing)能，為微針生(sheng)物傳感(gan)器在體內(nèi)(nei)生物標(biāo)記物(wu)的潛在應(yīng)用奠(dian)定了基礎(chǔ)(chu)。

植物汁液中(zhong)同樣富(fu)含各種生物(wu)標(biāo)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(de)區(qū)域，例如幼葉(ye)和果實(shí)的角質(zhì)(zhi)層，微針可以輕(qing)松突破植物(wu)表皮和(he)細(xì)胞(bao)壁的屏(ping)障，快速(su)提取(qu)植物汁液(ye)，為采樣(yang)程序(xu)的簡化(hua)和生物標(biāo)(biao)識物的(de)快速檢測(ce)提供了新的途(tu)徑。這種創(chuàng)(chuang)新方法有(you)助于更快、更準(zhǔn)(zhun)確地檢測特(te)定部位(wei)的生物分子，開(kai)創(chuàng)植物生(sheng)物分子研(yan)究效(xiao)率和精度的(de)新時代。然(ran)而，微針(zhen)傳感器從植物(wu)組織中提取汁(zhi)液以識別生物(wu)標(biāo)志物(尤其(qi)是miRNA)的研(yan)究仍相對(dui)較少。

用于(yu)miRNA 檢測的CHA 檢測(ce)系統(tǒng)(tong)整合到微針中(zhong)以獲得微針(zhen)傳感(gan)器(CHA-MNs)，提取植物(wu)組織(zhi)中的miRNA 并對其進(jìn)(jin)行檢(jian)測。微(wei)針利用高(gao)親水性(xing)的MeHA 制備(bei)，通過光交聯(lián)提(ti)升機(jī)械性能(neng)，確保(bao)其能夠扎(zha)入葉面并快速(su)有效地(di)汲取(qu)植物(wu)汁液；特異(yi)性的核酸(suan)探針基于CHA 循環(huán)(huan)擴(kuò)增(zeng)檢測miRNA 以增強(qiáng)(qiang)靈敏度。兩(liang)者的整(zheng)合，將有望簡(jian)化miRNA 的提取和檢(jian)測過(guo)程，使miRNA 經(jīng)過簡(jian)短程序后快(kuai)速轉(zhuǎn)化為可(ke)辨別的熒光(guang)信號，實(shí)現(xiàn)植物(wu)體內(nèi)(nei)miRNA 的即時檢測(ce)。

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

微針(zhen)的機(jī)械(xie)性能直(zhi)接影響其穿(chuan)透植物組(zu)織的能(neng)力。為了深(shen)入研(yan)究不同制(zhi)備方法對CHA-MNs 機(jī)(ji)械性(xing)能的影(ying)響，利用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)對其進(jìn)行了(le)測試。如圖2-15(a, b)所示(shi)，隨著探針下(xia)壓，微針?biāo)?suo)受力(li)逐漸增大，力-位(wei)移曲線(xian)呈現(xiàn)出明(ming)顯的上升趨勢(shi)。對于干交聯(lián)法(fa)制備(bei)的CHA-MNs，隨著光(guang)照時間的(de)延長，其機(jī)(ji)械性能顯著(zhu)增強(qiáng)(qiang)。其中，光照3 min 的微(wei)針表(biao)現(xiàn)出zuiyou的機(jī)械性(xing)能，在微針彎曲(qu)達(dá)到最大值(485 μm)時(shi)，每根微針(zhen)可承受0.17 N的(de)力。而光照(zhao)時間較短(duan)(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，其承(cheng)載力均(jun)不超(chao)過0.05 N。實(shí)驗(yàn)(yan)結(jié)束(shu)后，微針jianduan未觀(guan)察到明顯變形(xing)。濕交聯(lián)法制備(bei)的CHAMNs的力-位移曲(qu)線也顯示出(chu)類似的趨勢，即(ji)隨著(zhe)光照時間的(de)延長(zhang)，機(jī)械性能(neng)逐漸增強(qiáng)(qiang)。其中，光照(zhao)30 s 的微針每根(gen)可承受0.13 N 的力(li)。