上海騰拔質(zhì)構(gòu)儀用于測(cè)定CHA微針傳感器的力學(xué)性能

最近的研究表明微針在簡(jiǎn)化核酸提取過(guò)程和miRNA 的快速檢測(cè)上具有duyiwuer的優(yōu)勢(shì)，可在不同部位、不同時(shí)間靈活地對(duì)miRNA 進(jìn)行檢測(cè)，克服miRNA 在植物體內(nèi)表達(dá)的時(shí)空差異性。這種微針最初設(shè)計(jì)為侵入性藥物輸送裝置，可通過(guò)真空誘導(dǎo)吸力或毛細(xì)作用等實(shí)現(xiàn)對(duì)真皮間質(zhì)液的提取。當(dāng)嵌入特定探針時(shí)，微針可以檢測(cè)多種生物分子，包括小分子、蛋白質(zhì)和核酸。其中，甲基丙烯酸化透明質(zhì)酸微針因其出色的溶脹特性和可調(diào)節(jié)的機(jī)械性能而受到歡迎。這些創(chuàng)新技術(shù)在收集體內(nèi)miRNA 和即時(shí)檢測(cè)方面表現(xiàn)出了較好的性能，為微針生物傳感器在體內(nèi)生物標(biāo)記物的潛在應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

植物汁液中同樣富含各種生物標(biāo)記物，包括致病因子、葡萄糖、生長(zhǎng)激素、miRNA 等。在木質(zhì)化程度較低的區(qū)域，例如幼葉和果實(shí)的角質(zhì)層，微針可以輕松突破植物表皮和細(xì)胞壁的屏障，快速提取植物汁液，為采樣程序的簡(jiǎn)化和生物標(biāo)識(shí)物的快速檢測(cè)提供了新的途徑。這種創(chuàng)新方法有助于更快、更準(zhǔn)確地檢測(cè)特定部位的生物分子，開(kāi)創(chuàng)植物生物分子研究效率和精度的新時(shí)代。然而，微針傳感器從植物組織中提取汁液以識(shí)別生物標(biāo)志物(尤其是miRNA)的研究仍相對(duì)較少。

用于miRNA 檢測(cè)的CHA 檢測(cè)系統(tǒng)整合到微針中以獲得微針傳感器(CHA-MNs)，提取植物組織中的miRNA 并對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。微針利用高親水性的MeHA 制備，通過(guò)光交聯(lián)提升機(jī)械性能，確保其能夠扎入葉面并快速有效地汲取植物汁液；特異性的核酸探針基于CHA 循環(huán)擴(kuò)增檢測(cè)miRNA 以增強(qiáng)靈敏度。兩者的整合，將有望簡(jiǎn)化miRNA 的提取和檢測(cè)過(guò)程，使miRNA 經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)短程序后快速轉(zhuǎn)化為可辨別的熒光信號(hào)，實(shí)現(xiàn)植物體內(nèi)miRNA 的即時(shí)檢測(cè)。

1、質(zhì)構(gòu)儀評(píng)估微針的力學(xué)性能

微針的機(jī)械性能直接影響其穿透植物組織的能力。為了深入研究不同制備方法對(duì)CHA-MNs 機(jī)械性能的影響，利用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)其進(jìn)行了測(cè)試。如圖2-15(a, b)所示，隨著探針下壓，微針?biāo)芰χ饾u增大，力-位移曲線呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢(shì)。對(duì)于干交聯(lián)法制備的CHA-MNs，隨著光照時(shí)間的延長(zhǎng)，其機(jī)械性能顯著增強(qiáng)。其中，光照3 min 的微針表現(xiàn)出zuiyou的機(jī)械性能，在微針彎曲達(dá)到最大值(485 μm)時(shí)，每根微針可承受0.17 N的力。而光照時(shí)間較短(1 min、2 min)的樣品，由于凝膠網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)程度較低，其承載力均不超過(guò)0.05 N。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，微針jianduan未觀察到明顯變形。濕交聯(lián)法制備的CHAMNs的力-位移曲線也顯示出類似的趨勢(shì)，即隨著光照時(shí)間的延長(zhǎng)，機(jī)械性能逐漸增強(qiáng)。其中，光照30 s 的微針每根可承受0.13 N 的力。