第二，适用于DNA分子自组装出结构的表征方法多样且较为简单。

第三，DNA本身容易合成和修饰，性质稳定。分子生物学为DNA的合成、控制和修饰提供了丰富的工具。例如，大量的DNA可以从组织培养的有机体中得到。含有所需序列的单个的基因或DNA片段可以在质粒中保存，短的核苷酸可以用化学方法合成。DNA也可以通过聚合酶链式反应扩增，这一技术能指数级别的增加一段特别的DNA序列的数量。自然界同时也为我们提供了超过4000中不同的酶，用于DNA的控制：如内切酶可以在DNA链的内部位点剪切想要的DNA序列，外切酶可以从DNA末端切掉不需要的DNA序列，限制酶可以识别和切割特别的DNA序列，连接酶可以像胶水一样的以共价键方式连接两端DNA，外接酶可以延长DNA链，非限制性核酸酶可以降解DNA分子。

第四，通过灵活的使用单双链可以组装出多种结构。DNA可以通过控制碱基对的数目来调整刚性和柔韧性，当长度在50nm以上时，DNA分子链具有良好的柔韧性，而低于这个长度，那么DNA链可以认为是刚性的。另一方面单链DNA是非常柔韧的（长度约1nm），因此可以很容易的形成圈和弯曲的结构。所以刚性和柔性可以通过结合单链DNA和双链DNA来实现，刚性的双链DNA可以结合相对柔润的单链DNA形成稳定的模序用于设计特定的拓扑结构。

第五，DNA分子是无毒和生物兼容的，无论是生物体内或体外，都可安全使用而不造成对人体的伤害。

1。6本文主要内容

正是因为DNA具有如此明显的结构特点，以及DNA自组装具有如此的优点，所以DNA自组装技术正受着越来越多的关注，本文主要归纳总结DNA自组装的几种方法和应用领域，主要深入了解DNA动态自组装技术和其在分子机器领域的应用。

第二章DNA自组装技术以及应用领域

DNA自组装技术经过几十年的发展，现已发展出两个主要的研究方法：:静态和动态DNA自组装技术。都是通过操控DNA的碱基序列和结合位点来组装出稳定的纳米结构。从一维结构发展到二维结构乃至三维结构，从简单的分叉型结构拓展到得到刚性较强的折纸结构，并被广泛应用于多个领域。

2。1静态DNA自组装研究方法

静态DNA自组装技术大体可以分为一下两类：

（1）基于拼块的DNA自组装技术

（2）基于折纸术的DNA自组装技术

2。1。1基于拼块（tile）的DNA自组装技术文献综述

1993年，Seeman等人在Hollidy交叉结的基础上，又创新出设计了一种全新的分叉型结构：双交叉（Double-Crossover，DX）拼块结构：在邻近的交叉点，平行或者反向平行的两条DNA双螺旋链交叉缠绕起来，每一个拼块各自拥有两个交叉结。经过研究，确定了两个排列结构：DEA和DAO结构。之后，Winfree利用这两种结构组装出大面积DNA二维空间结构，而之后衍生出各种类似的基于交叉结的拼接结构，如triple crossover、paranemic crossover等。而2003年，Yan等人则是设计里一个十字型的结构单元，相对于之前的结构模块只能在平行方向进行扩展的结构，它可拓展的方向是相互垂直的四个方向，既保证了灵活性又保证结构的刚性足够强。而Mao等人设计出一种三角型的拼接结构，三角形的每个角都是一个holiday交叉结，得到的结构所具有的稳定性比十字形的交叉结更强。并且该课题组还进一步研究，发展出了六边形等对称多角星结构，可以制备出所需要大小和形状的而为片状结构和多面体三维结构。