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本报讯 DNA纳米技术是纳米科技领域新近发展起来的一个分支，其主要研究方向是利用脱氧核糖核酸或其他核酸分子构建可操控的纳米尺度结构或机械。该技术在药物递送、合成生物学、制作新型纳米结构、构造生物传感器等方面有广阔的应用前景。最近，我校配位化学国家重点实验室的表界面分子工程课题组在《Journal of the American Chemical Society》（ISSN- 0002-7863）上发表了一篇题为《RCA Strands as Scaffolds To Create Nanoscale Shapes by a Few Staple Strands》的通讯，介绍了一种新的构建DNA纳米结构的技术。
最近几年，称为“DNA Origami （DNA折纸）”的技术得到了广泛的发展与应用，这种技术利用已知序列的长链病毒DNA（通常是M13噬菌体的M13mp18的DNA）和大量的短链DNA构造出相对复杂的纳米级形状和图案。但是，“DNA折纸”技术仍然有不足之处。首先，这种技术通常需要使用数百段不同序列的短链DNA，增加了体系设计的复杂程度和实验费用；其次，作为骨架的长链DNA难以获得，目前只有少数几种序列确定的天然长链DNA可以利用。
为了解决这些问题，该课题组仿照“DNA折纸”的构造方法，利用RCA（滚环扩增）反应得到的1~100 千碱基的单链DNA代替“DNA折纸”中使用的天然长链DNA作为骨架，设计了一种构造DNA纳米结构的新技术―“RCA Origami （RCA 折纸）”。
RCA（Rolling-Circle Amplification，滚环扩增）是一种近年发展起来的DNA扩增技术。这种技术能够在在恒温环境中，利用某些DNA扩增酶（例如?29 DNA poly-merases），以一段环状DNA为模板，配对扩增出数千到上万个碱基的长链DNA。由于整个扩增过程严格按照碱基配对原则进行，因此所获得的长链DNA序列也是由数百到上千段重复的、与环状DNA模板互补配对的序列构成的。作为一种序列确定、长度合适的DNA链，RCA长链是一种用来替代“DNA 折纸”中天然长链DNA的理想材料。
通过RCA过程获得长链后，该课题组仿照“DNA 折纸”的构造方法，用数条短链DNA将RCA长链中的一个循环单元折叠成了特定的形状。由于RCA长链是大量相同的重复序列组成的，因此设计一个循环单元的折叠策略可以推广到整条链的折叠，通过这种方式，研究人员利用个位数的不同序列短链DNA就能将RCA长链折叠成所希望的纳米图案。
相对于传统的“DNA 折纸”技术，这种新技术极大地简化了体系的复杂程度和实验费用。只用少数几条短链DNA就可以能够构建出原本需要数百条短链DNA才能完成的纳米形状。但是，相对于传统的“DNA 折纸”技术，这种技术构建复杂纳米形状的能力较为有限，有待进一步的研究与发展。
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