近日，国家纳米app中心研究员丁宝全与亚利桑那州立大学教授颜颢团队合作，在构建支链核酸引导DNA折纸结构进行精确共组装方面获重要进展。相关研究已在《美国明升手机会志》发表。

DNA折纸作为一类具有代表性的核酸纳米结构，在构建精细纳米器件和智能药物递送系统等方面发挥着重要作用。DNA折纸结构通常由一条长“脚手架链”和上百条短“订书钉链”退火（DNA分子受热变性，双链分开，再缓慢冷却至室温）共组装而成。由于常用脚手架链的核酸序列长度有限，DNA折纸结构的尺寸被严重限制。

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组装高阶DNA折纸结构。受访者供图

前期研究中，丁宝全团队发现，经共价偶联所制备的支链核酸结构具有非常高的热稳定性，有望作为构建高阶DNA折纸结构的连接枢纽。

在此基础上，团队提出通过构建支状订书钉链来组装高阶DNA折纸结构的概念。首先，将线型订书钉链共价偶联成支状订书钉链，并将其直接引入DNA折纸结构组装体系中，相对于传统的两步组装体系（产率<10%），可一步制备得到尺寸可控，且产率高达80%以上的高阶DNA折纸结构。

研究人员通过设计具有不同订书钉序列的杂合型支状订书钉链，经多级次组装，可获得形貌各异的杂合型高阶DNA折纸结构。最后，在支状订书钉链的桥联作用下，可高效得到微米尺度的含有100个DNA折纸结构单元的高阶DNA折纸阵列。该类尺寸形状可控的高阶DNA折纸阵列仍然具有非常好的纳米级定位性能，可作为高清模板呈现出预先设计的纳米图案。该研究利用共价偶联的支链核酸结构为连接枢纽，充分展示了核酸结构的精确共组装能力，实现了对各类高阶DNA折纸结构的高效制备，为大尺寸核酸纳米结构的构建和功能化提供了新的研究策略。

国家纳米app中心与郑州大学联合培养的硕士毕业生王宇昂、国家纳米app中心特别研究助理王洪和国家纳米app中心与吉林大学联合培养的博士毕业生李燕为论文共同第一作者。

相关论文信息：http://doi.org/10.1021/jacs.3c13331