靳思涵,张书睿,李婉明

(中国医科大学生命科学学院卫生部细胞生物学重点实验室医学细胞生物学教育部重点实验室细胞生物学教研室,中国辽宁沈阳110122)

1953年,Watson和Crick提出著名的DNA双螺旋结构模型[1],人类对DNA的研究开启了一个新纪元。1982年,纽约大学的Seeman教授首次提出DNA纳米技术这一概念,即利用碱基之间的互补配对(A-T,C-G)原则将DNA的经典线性组装成三维晶体结构[2]。Seeman教授设计的四臂连接体是利用两个DNA片段单链末端的序列互补发生杂交而成,这个简单的构想逐渐成为了DNA自组装的主要策略。随后,越来越多的研究者设计出各种各样的DNA纳米结构,如四边形DNA纳米结构[3]、DNA双交叉瓦片[4]、DNA张力三角形结构[5]、DNA 折纸术[6]、DNA“乐高”积木[7]等,推动了DNA纳米技术的蓬勃发展,同时也使得DNA纳米结构在不同的研究领域得到广泛的应用。核酸适配体(aptamer,Apt)是一类能够高亲和力、高特异性地与靶标发生结合的寡核苷酸序列,其独特的优势使其近年来成为肿瘤研究的理想工具[8]。将核酸适配体的特异性识别特性与DNA纳米结构相结合形成的核酸适配体-DNA纳米结构,可以为肿瘤诊断和治疗提供更加有效的、低毒副作用的方法[9]。本文主要介绍了DNA纳米结构和核酸适配体的特点与优势,总结了核酸适配体-DNA纳米结构用于肿瘤特异性检测、靶向成像及诊疗新策略等方面的研究进展。

1 DNA纳米结构

DNA纳米结构是以DNA片段作为基本材料,利用碱基互补配对原则进行自组装,进而杂交形成具有特定形状及功能的空间结构,如三链结构、离子桥联配合物、i-motif、G-四链体以及发卡结构等[10]。……