DNA作为生命体最重要的遗传信息载体,是生物体发育和正常运作必不可少的生物大分子,关于DNA的探索始终是生命科学领域重要的研究方向。而伴随着研究的深入,除了解析DNA所蕴含的遗传信息,其本身稳定的理化性质、极佳的生物相容性、较低的人工合成难度,以及碱基互补配对原则带来的优良的自组装性能、高度可控的结构可编程性等一系列优势,让越来越多的科学家认识到DNA是一种极佳的纳米材料和分子器件。
年,来自美国加州理工学院的PaulW.K.Rothemund教授在Nature上发表了第一篇DNA折纸的工作(1),使用DNA构建了诸如笑脸、三角形等纳米结构(图1),引起了领域内的广泛轰动。
图1最早的DNA折纸工作
随后,经过十余年的发展,DNA折纸已经不仅仅局限于二维图形,还可以根据研究人员的需求设计构建成各种三维结构(2)。同时,由DNA折纸构建的纳米结构已经被广泛应用于材料科学、分子电子学和生物医学等领域。
但是,在绝大部分DNA折纸工作中,为了构筑目的结构,需要设计结构链(structural