最近的研(yan)究表(biao)明微針(zhen)在簡化核酸(suan)提取過(guo)程和miRNA 的快速檢(jian)測上具有(you)duyiwuer的優(yōu)(you)勢，可在(zai)不同(tong)部位、不同時(shi)間靈活地對(dui)miRNA 進行(xing)檢測，克服(fu)miRNA 在植(zhi)物體內表達的(de)時空差(cha)異性。這(zhe)種微針最(zui)初設(she)計為侵入性藥(yao)物輸送裝置，可(ke)通過真空誘(you)導吸力或毛細(xi)作用等(deng)實現(xiàn)(xian)對真皮間質液(ye)的提(ti)取。當嵌入特(te)定探針(zhen)時，微(wei)針可以檢測多(duo)種生物(wu)分子，包括(kuo)小分子、蛋(dan)白質和核酸(suan)。其中，甲基丙烯(xi)酸化透明(ming)質酸微針(zhen)因其(qi)出色的(de)溶脹特性(xing)和可調(diao)節(jié)的機械性(xing)能而受(shou)到歡(huan)迎。這些創(chuàng)新(xin)技術在(zai)收集體內miRNA 和即(ji)時檢測方面表(biao)現(xiàn)出了較好(hao)的性(xing)能，為微(wei)針生物(wu)傳感器(qi)在體內生物(wu)標記物的潛(qian)在應用奠定了(le)基礎。

植物汁液中(zhong)同樣富含各種(zhong)生物標(biao)記物，包括致(zhi)病因(yin)子、葡萄糖(tang)、生長激素、miRNA 等。在(zai)木質化程度較(jiao)低的區(qū)域，例(li)如幼葉(ye)和果(guo)實的(de)角質層，微針(zhen)可以輕(qing)松突破(po)植物表皮和細(xi)胞壁的(de)屏障，快速提(ti)取植(zhi)物汁液(ye)，為采(cai)樣程序(xu)的簡化和(he)生物標識物的(de)快速檢(jian)測提(ti)供了新的(de)途徑。這(zhe)種創(chuàng)新方(fang)法有助于(yu)更快、更準確(que)地檢(jian)測特定部位的(de)生物(wu)分子，開創(chuàng)(chuang)植物生物分子(zi)研究效率(lv)和精度的新時(shi)代。然而(er)，微針傳感器從(cong)植物(wu)組織(zhi)中提取汁液以(yi)識別生物標(biao)志物(尤其是miRNA)的(de)研究仍相(xiang)對較少。

用于miRNA 檢測的CHA 檢(jian)測系統(tǒng)整合(he)到微針(zhen)中以獲得微針(zhen)傳感器(CHA-MNs)，提(ti)取植(zhi)物組(zu)織中的miRNA 并(bing)對其進行(xing)檢測(ce)。微針(zhen)利用高親水(shui)性的(de)MeHA 制備，通過光交(jiao)聯(lián)提升(sheng)機械(xie)性能，確保其(qi)能夠(gou)扎入葉面(mian)并快速(su)有效地汲取(qu)植物(wu)汁液；特異性(xing)的核酸探針基(ji)于CHA 循環(huán)擴增(zeng)檢測miRNA 以增強(qiang)靈敏度。兩者的(de)整合，將有(you)望簡化miRNA 的提(ti)取和檢測(ce)過程，使miRNA 經(jīng)過(guo)簡短程序后(hou)快速轉化為(wei)可辨別(bie)的熒光信號，實(shi)現(xiàn)植物體(ti)內miRNA 的(de)即時(shi)檢測(ce)。

1、質構儀評估(gu)微針的力學(xue)性能

微針的(de)機械(xie)性能直接(jie)影響其穿透(tou)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(xie)性能的影響(xiang)，利用質構儀(yi)對其(qi)進行了測試(shi)。如圖2-15(a, b)所示(shi)，隨著探針(zhen)下壓，微針所(suo)受力(li)逐漸增大，力(li)-位移曲線呈現(xiàn)(xian)出明(ming)顯的上(shang)升趨(qu)勢。對(dui)于干交聯(lián)(lian)法制(zhi)備的CHA-MNs，隨著光(guang)照時間的延長(zhang)，其機械(xie)性能顯著增強(qiang)。其中，光照3 min 的(de)微針(zhen)表現(xiàn)出(chu)zuiyou的機(ji)械性能，在微針(zhen)彎曲達(da)到最大(da)值(485 μm)時(shi)，每根微針(zhen)可承(cheng)受0.17 N的力(li)。而光照時間(jian)較短(1 min、2 min)的樣品(pin)，由于凝膠(jiao)網(wǎng)絡交(jiao)聯(lián)程(cheng)度較低(di)，其承載力均(jun)不超過0.05 N。實驗結(jie)束后，微針jianduan未(wei)觀察(cha)到明(ming)顯變形。濕交聯(lián)(lian)法制備的CHAMNs的(de)力-位(wei)移曲線也(ye)顯示出(chu)類似的(de)趨勢，即隨著(zhe)光照時間的延(yan)長，機械性能逐(zhu)漸增強(qiang)。其中，光照30 s 的(de)微針每根可(ke)承受0.13 N 的力。