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DNA纳米技术建立在寡聚体合成的基础上。大多数DNA纳米结构(DNA)是通过设计的序列杂交与多个合成DNA自组装而成的。然而，多序列(MS)DNA，如传统的DNA折纸，有几个缺点。组装后，多余的组分链保留在样品中，难以完全清除，这可能会引起安全问题，并在生物医学应用中引起不必要的副作用。
基于此，复旦大学生物医学研究院顾宏周课题组在《Chem》期刊上发表题为“DNA-catalyzed efficient production of single-stranded DNA nanostructures”的研究论文。该研究报道了一种高效制备单链DNA纳米结构的生物方法。
在目前所有生产单链脱氧核糖核酸的策略中，主要障碍在于严重依赖蛋白质酶来降解或消化前体脱氧核糖核酸，这将实际生产限制在微克至毫克的水平，并限制了单链脱氧核糖核酸作为治疗剂或复杂材料的潜在应用的探索，其中需要0–17微克至克的脱氧核糖核酸材料。在最近的一项值得注意的工作中，18种自裂解(顺式作用)催化脱氧核糖核酸已成功地用于在最后的脱氧核糖核酸加工步骤中替代限制性内切酶，以同时从大规模生产传统msDNA折纸的脱氧核糖核酸前体中切除多组分脱氧核糖核酸，包括支架和短辅助链。基于该研究团队以前对脱氧核糖核酸切割酶的研究，该研究团队扩展了脱氧核糖核酸催化的策略18，以高效和大规模地产生基于千的脱氧核糖核酸，用于自我折叠成单链脱氧核糖核酸
接下来，类似于RCA扩增子的鉴定程序，该研究团队在消化前折叠4合1噬菌粒ssDNA扩增子。在原子力显微镜下，该研究团队观察到聚集物体的单分散分布，在每个簇中有三角形、四边形、菱形和方形结的预期形状和数量(每个1个)，尽管有来自3000 nt噬菌粒载体的干扰结构。然后，该研究团队通过仔细选择独特的一对脱氧核酶来消化扩增子中的每个单链脱氧核糖核酸。将大约5-10倍(摩尔比)的酶链与噬菌粒ssDNA扩增子混合
最后，通过使用相应的I-R3酶链组，以可控的方式从串联排列的ssDNA扩增子中切除单个的单链脱氧核糖核酸。当需要一次制备几个ssDNs时，串联扩增并选择性释放它们，与单独制备每一个相比，应该可以节省大量的时间和成本。此外，从串联扩增子中一次控制释放一个ssDNs避免了在系统中存在两个切除的具有相似分子量的基于千的SSDns，这将导致分离它们的实际纯化问题。例如，如果同时从扩增子中切下2.395-nt菱形和1.1.814nt方形结，将无法从产物中完全分离出它们。
综上所述，该研究团队证明了ssDNs可以像msDNs一样用来辅助脂质体的分选。在用脱氧核糖核酸酶ⅰ消化法除去msDNs包被后，已成功地进行了分选脂质体的几种无细胞应用.42然而，单用脱氧核糖核酸似乎更耐核酸酶消化，实际上，作为包被材料，该研究团队还用了更多的脱氧核糖核酸酶来完全除去脂质体上的592个核苷酸三角形(数据未显示)。因此，从成本效益的角度来看，msDN包被和分选的脂质体可能更适用于需要裸脂质体的无细胞应用，并且可以通过去除MSDn包被来制备，而ssDN脂质体可能更适用于脂质体上具有DNs包被的下游应用，这可能带来额外的益处，例如某些癌细胞对细胞摄取的改善。ssDN辅助的脂质体分选技术可以很容易地产生不同大小的脂质体文库，脂质体的大小决定了脂质体的总摄取效率。在未来，这一强大的技术将使该研究团队能够全面系统地研究与活细胞摄取脂质体相关的参数，如大小和形状（生物谷Bioon.com）
HEK 293T、HeLa和MDA-MB-231细胞内三角形包被和分选脂质体的摄取研究,
doi.org/10.1016/j.chempr.2020.12.001 原始出处 Hong Zhou et al. “DNA-catalyzed efficient production of single-stranded DNA nanostructures” Chem doi.org/10.1016/j.chempr.2020.12.001
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