在药学研究中,精准递药、高效传感与智能响应始终是推动领域持续发展的重要方向。近年来,DNA/RNA分子凭借其高度可编程性和优异的生物相容性,不仅作为核酸药物本身发挥着重要作用,同时也成为生物医学与材料科学交叉领域中的关键技术工具。基于核酸的分子设计技术为药学领域中的诸多关键问题,包括靶向递药、药物释放调控、生物信号响应等,提供了全新的解决方案和构建策略,展现出强大的应用潜力与广阔的发展前景。
近日,重点实验室左华教授团队联合普渡大学毛诚德教授共同撰写了综述论文《Design principles for construction of DNA-based nanostructures》,正式发表于《Advanced Drug Delivery Reviews》,该论文系统梳理了构建 DNA 纳米结构的核心原理与前沿进展,为其在核酸药物开发及核酸结构相关研究中的创新应用提供了关键技术参考。

文章从基础构建单元入手,详解了小瓦片(如DX、TX瓦片、星形模块、T型结)与大瓦片(DNA折纸、单链瓦片SST)的设计逻辑,展现了从简单对称结构到复杂可寻址支架的技术演进。同时,深入探讨了1D/2D阵列、纳米管、3D晶体等扩展结构的组装机制,还介绍了算法自组装的计算潜力与DNA水凝胶、液-液相分离体系等聚集体特性。

无论是静态到动态系统的设计转换,还是微观到宏观尺度的结构构建突破,这篇综述都清晰拆解了背后的逻辑。其涵盖的响应性自组装、瞬时组装及结构稳定化策略(如三链体、酶连接、光交联),为DNA纳米结构在药物递送、生物传感、逻辑计算等领域的应用奠定基础。对于从事核酸药物研发、生物工程、材料科学的研究者而言,这篇综述不仅是系统的知识梳理,更是启发创新的重要资源,助力推动DNA纳米技术从理论走向更广泛的实际应用。