最近(jin)的研究表明微(wei)針在(zai)簡(jiǎn)化(hua)核酸(suan)提取過程和(he)miRNA 的快速檢測(cè)上(shang)具有duyiwuer的優(yōu)勢(shì)(shi)，可在不(bu)同部位、不(bu)同時(shí)(shi)間靈活地(di)對(duì)miRNA 進(jìn)行檢(jian)測(cè)，克服miRNA 在植(zhi)物體內(nèi)(nei)表達(dá)的時(shí)(shi)空差異性。這(zhe)種微針最(zui)初設(shè)計(jì)(ji)為侵入性(xing)藥物(wu)輸送裝置，可(ke)通過(guo)真空誘導(dǎo)(dao)吸力(li)或毛細(xì)作用等(deng)實(shí)現(xiàn)對(duì)真(zhen)皮間質(zhì)液的提(ti)取。當(dāng)嵌入特定(ding)探針時(shí)，微針可(ke)以檢(jian)測(cè)多種生(sheng)物分子，包(bao)括小分子、蛋(dan)白質(zhì)和核(he)酸。其中，甲(jia)基丙烯酸化(hua)透明質(zhì)(zhi)酸微針因其(qi)出色的(de)溶脹特性和可(ke)調(diào)節(jié)的(de)機(jī)械(xie)性能而受到(dao)歡迎。這些創(chuàng)新(xin)技術(shù)在收集(ji)體內(nèi)miRNA 和即(ji)時(shí)檢測(cè)方面(mian)表現(xiàn)出了較好(hao)的性能(neng)，為微針生物傳(chuan)感器(qi)在體內(nèi)生物(wu)標(biāo)記物的潛(qian)在應(yīng)用(yong)奠定了(le)基礎(chǔ)。

植物汁(zhi)液中同(tong)樣富(fu)含各種(zhong)生物標(biāo)記(ji)物，包括(kuo)致病因子、葡(pu)萄糖、生長(zhǎng)激素(su)、miRNA 等。在木質(zhì)(zhi)化程度(du)較低(di)的區(qū)域，例如(ru)幼葉和果實(shí)(shi)的角質(zhì)層(ceng)，微針可以輕松(song)突破植物表皮(pi)和細(xì)(xi)胞壁的屏(ping)障，快速提取(qu)植物(wu)汁液，為采樣程(cheng)序的簡(jiǎn)化和生(sheng)物標(biāo)識(shí)物(wu)的快速檢(jian)測(cè)提(ti)供了(le)新的途徑(jing)。這種創(chuàng)新(xin)方法有助(zhu)于更快、更(geng)準(zhǔn)確地檢(jian)測(cè)特(te)定部位的生物(wu)分子，開創(chuàng)植(zhi)物生物分(fen)子研究效率(lv)和精度的新(xin)時(shí)代。然而(er)，微針傳感器(qi)從植物組織中(zhong)提取汁液以識(shí)(shi)別生物標(biāo)(biao)志物(尤其是(shi)miRNA)的研究仍相(xiang)對(duì)較少。

用于(yu)miRNA 檢測(cè)(ce)的CHA 檢測(cè)系統(tǒng)(tong)整合到微(wei)針中以(yi)獲得微針傳感(gan)器(CHA-MNs)，提取植(zhi)物組織中的(de)miRNA 并對(duì)其進(jìn)行(xing)檢測(cè)。微針利用(yong)高親水性的MeHA 制(zhi)備，通過光交(jiao)聯(lián)提升(sheng)機(jī)械性能，確(que)保其能夠扎入(ru)葉面并(bing)快速有效地(di)汲取植物汁(zhi)液；特異性的核(he)酸探針基于CHA 循(xun)環(huán)擴(kuò)增檢測(cè)(ce)miRNA 以增強(qiáng)靈敏(min)度。兩者的(de)整合(he)，將有望(wang)簡(jiǎn)化miRNA 的提取(qu)和檢測(cè)過程(cheng)，使miRNA 經(jīng)過簡(jiǎn)(jian)短程序后快(kuai)速轉(zhuǎn)化(hua)為可辨別的熒(ying)光信號(hào)，實(shí)現(xiàn)植(zhi)物體內(nèi)miRNA 的即(ji)時(shí)檢測(cè)。

1、質(zhì)構(gòu)(gou)儀評(píng)估微針(zhen)的力學(xué)性能(neng)

微針的機(jī)械(xie)性能直接(jie)影響(xiang)其穿(chuan)透植物(wu)組織(zhi)的能(neng)力。為了深(shen)入研究不同(tong)制備方法對(duì)CHA-MNs 機(jī)(ji)械性能的(de)影響，利用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀對(duì)其進(jìn)行(xing)了測(cè)試。如圖2-15(a, b)所(suo)示，隨著(zhe)探針下壓(ya)，微針?biāo)芰χ?zhu)漸增大(da)，力-位移曲線(xian)呈現(xiàn)出明顯的(de)上升趨勢(shì)。對(duì)(dui)于干交(jiao)聯(lián)法制備(bei)的CHA-MNs，隨(sui)著光照時(shí)間的(de)延長(zhǎng)，其機(jī)(ji)械性(xing)能顯著增(zeng)強(qiáng)。其中，光照3 min 的(de)微針表現(xiàn)出zuiyou的(de)機(jī)械性(xing)能，在微針彎(wan)曲達(dá)到最大(da)值(485 μm)時(shí)，每根(gen)微針可承(cheng)受0.17 N的力。而光照(zhao)時(shí)間較(jiao)短(1 min、2 min)的樣品(pin)，由于凝膠(jiao)網(wǎng)絡(luò)(luo)交聯(lián)程度較低(di)，其承載力均(jun)不超過0.05 N。實(shí)(shi)驗(yàn)結(jié)束(shu)后，微針jianduan未(wei)觀察到明顯(xian)變形。濕交聯(lián)法(fa)制備的CHAMNs的力(li)-位移曲線(xian)也顯示(shi)出類似的趨勢(shì)(shi)，即隨著光照(zhao)時(shí)間的延(yan)長(zhǎng)，機(jī)械性(xing)能逐漸增強(qiáng)(qiang)。其中(zhong)，光照(zhao)30 s 的微針每(mei)根可(ke)承受0.13 N 的(de)力。