化工儀器網
技術文章
上海騰拔質構儀用于測定CHA微針傳感器的力學性能
閱讀：139 發布時間：2025-5-14最近的研究表明微針在簡化核酸提取過程和miRNA 的快速檢測上具有duyiwuer的優勢，可在不同部位、不同時間靈活地對miRNA 進行檢測，克服miRNA 在植物體內表達的時空差異性。這種微針最初設計為侵入性藥物輸送裝置，可通過真空誘導吸力或毛細作用等實現對真皮間質液的提取。當嵌入特定探針時，微針可以檢測多種生物分子，包括小分子、蛋白質和核酸。其中，甲基丙烯酸化透明質酸微針因其出色的溶脹特性和可調節的機械性能而受到歡迎。這些創新技術在收集體內miRNA 和即時檢測方面表現出了較好的性能，為微針生物傳感器在體內生物標記物的潛在應用奠定了基礎。
植物汁液中同樣富含各種生物標記物，包括致病因子、葡萄糖、生長激素、miRNA 等。在木質化程度較低的區域，例如幼葉和果實的角質層，微針可以輕松突破植物表皮和細胞壁的屏障，快速提取植物汁液，為采樣程序的簡化和生物標識物的快速檢測提供了新的途徑。這種創新方法有助于更快、更準確地檢測特定部位的生物分子，開創植物生物分子研究效率和精度的新時代。然而，微針傳感器從植物組織中提取汁液以識別生物標志物(尤其是miRNA)的研究仍相對較少。
用于miRNA 檢測的CHA 檢測系統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 并對其進行檢測。微針利用高親水性的MeHA 制備，通過光交聯提升機械性能，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 循環擴增檢測miRNA 以增強靈敏度。兩者的整合，將有望簡化miRNA 的提取和檢測過程，使miRNA 經過簡短程序后快速轉化為可辨別的熒光信號，實現植物體內miRNA 的即時檢測。
1、質構儀評估微針的力學性能
微針的機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CHA-MNs 機械性能的影響，利用質構儀對其進行了測試。如圖2-15(a, b)所示，隨著探針下壓，微針所受力逐漸增大，力-位移曲線呈現出明顯的上升趨勢。對于干交聯法制備的CHA-MNs，隨著光照時間的延長，其機械性能顯著增強。其中，光照3 min 的微針表現出zuiyou的機械性能，在微針彎曲達到最大值(485 μm)時，每根微針可承受0.17 N的力。而光照時間較短(1 min、2 min)的樣品，由于凝膠網絡交聯程度較低，其承載力均不超過0.05 N。實驗結束后，微針jianduan未觀察到明顯變形。濕交聯法制備的CHAMNs的力-位移曲線也顯示出類似的趨勢，即隨著光照時間的延長，機械性能逐漸增強。其中，光照30 s 的微針每根可承受0.13 N 的力。