近日，化学与化工学院李育林研究员课题组提出了一种全新的调控方法，使DNA纳米自组装不再依赖特殊结构设计即可实现动态控制，进一步拓宽了DNA纳米材料的应用前景。相关成果发表在国际著名学术期刊《德国应用化学》并被评选为热点论文。

由于其精巧的纳米结构以及超强的组装能力，DNA分子不仅可作为遗传信息的载体，还可被用作一种新型“智能”纳米材料。以DNA分子为原料，利用DNA链与链之间复杂的相互作用，可采用类似“搭积木”等方式将DNA组装成为各种稳定有序的微纳米结构材料。通过对这些结构材料进行动态控制，可在生物计算、化学传感、药物递送等多个领域实现其各种目标功能，具有广阔的应用前景。然而，目前采用的动态调控策略仍依赖于对DNA组装结构的特殊设计，往往需要采用特殊DNA序列或进行特定化学修饰，从而一定程度限制了其应用拓展。

李育林课题组与中国科学技术大学、美国普渡大学合作，采用双质子化的乙二胺有机小分子替代现有方法中用于减弱带负电荷的DNA链间静电斥力的二价金属阳离子，提出了一种非序列依赖的DNA自组装动态调控方法。通过循环改变材料溶液pH值，该课题组实现了对DNA结构材料中纳米笼结构自组装与解组装过程的动态调控。实验结果表明，当溶液pH值由8.0调至6.5时，溶液酸度增加使得双质子化的乙二胺分子浓度增加，促进该材料自组装形成DNA纳米笼；当溶液pH值由6.5调至8.0时，溶液酸度降低使得双质子化的乙二胺分子浓度降低，导致DNA纳米笼的解离。随着溶液pH值的来回改变，DNA纳米材料自组装与解组装的过程循环进行。

据介绍，该方法可广泛应用于所有DNA纳米组装体系，且不需要特殊DNA碱基序列设计，也不需要特定DNA化学修饰，具有重要的潜在应用价值。