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Nature Reviews Primers綜述通常圍繞一個(gè)重要主題，邀請(qǐng)跨地區(qū)跨學(xué)科的多名頂尖學(xué)者合作撰寫，旨在面向更為廣泛的讀者，概述該主題相關(guān)方向的發(fā)生發(fā)展、方法與應(yīng)用。

發(fā)表于Nature Methods Reviews Primers創(chuàng)刊號(hào)的《DNA折紙術(shù)》

DNA折紙術(shù)（DNA origami）是DNA納米技術(shù)的一個(gè)重要分支。該方法發(fā)明于2006年（Nature 2006），即利用上百條短單鏈DNA作為“訂書釘”，輔助折疊一條長達(dá)數(shù)千堿基的噬菌體基因組單鏈DNA，并自組裝形成預(yù)先設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)。近年來，DNA折紙術(shù)迎來了快速發(fā)展，目前幾乎可以定制任意形狀的復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)，包括各種實(shí)心或者鏤空的3D結(jié)構(gòu)、復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)、可以動(dòng)態(tài)變構(gòu)的納米裝置與納米機(jī)器人等等。多種界面友好的DNA折紙?jiān)O(shè)計(jì)軟件也先后出現(xiàn)，大大降低了DNA折紙術(shù)的門檻，使初學(xué)者也可以方便地設(shè)計(jì)定制的折紙結(jié)構(gòu)，從而推動(dòng)了整個(gè)領(lǐng)域的繁榮發(fā)展。

該引導(dǎo)性綜述論文概述了DNA折紙術(shù)的設(shè)計(jì)、合成、純化、表征、保存等方法，并且對(duì)于不同技術(shù)路徑的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場景進(jìn)行了論述。以DNA折紙作為模板或框架，可以定制納米級(jí)精度的金屬、礦物、有機(jī)分子、生物大分子等材料的納米結(jié)構(gòu)。論文展示了DNA折紙術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域具有代表性的前沿應(yīng)用，包括微納制造、納米光子學(xué)/電子學(xué)、生物成像、生物催化、藥物遞送、生物物理學(xué)、生物計(jì)算與納米機(jī)器等。同時(shí)，本文也討論了DNA折紙術(shù)面臨的一些挑戰(zhàn)，例如缺陷控制、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等，并提出了可能的解決方案。

論文對(duì)DNA折紙術(shù)的未來發(fā)展提出了設(shè)想。如，引入更加模塊化、自動(dòng)化的設(shè)計(jì)與合成理念，并將這些理念推廣到其他的大分子的微納制造領(lǐng)域；構(gòu)建多尺度精確（精度跨越亞納米到厘米尺度）的DNA結(jié)構(gòu)；制造具有智能的DNA或RNA機(jī)器人，并在動(dòng)物和人體內(nèi)工作，實(shí)現(xiàn)真正的智能診療應(yīng)用?？梢灶A(yù)期，在DNA折紙術(shù)誕生十五年之際發(fā)表該論文有望推動(dòng)這一技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，吸引不同專業(yè)背景的學(xué)者加入，催生更多的理論與技術(shù)創(chuàng)新，并共同推動(dòng)DNA納米技術(shù)在交叉學(xué)科領(lǐng)域中的應(yīng)用與突破。

參考資料

[1] 上海交通大學(xué)樊春海院士領(lǐng)銜在Nature Methods Reviews Primers創(chuàng)刊號(hào)發(fā)表“DNA折紙術(shù)”領(lǐng)域引導(dǎo)性綜述 http://scce.sjtu.edu.cn/news.php?aid=4054

[2]  論文鏈接： https://doi.org/10.1038/s43586-020-00009-8