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提及DNA，相信大家一定都不陌生，它是脱氧核糖核酸的简称，作为生命遗传信息的储存物质广泛存在于生物体内。DNA即多个脱氧核苷酸的聚合物，每个核苷酸又由一个脱氧核糖（戊糖）、一个磷酸和一个含氮碱基三部分组成。不同的核苷酸区别在于碱基，有两类碱基：嘌呤类包括腺嘌呤（A）和鸟嘌呤（G），嘧啶类包括胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）。核苷酸之间靠磷酸二酯键连接，即一个核苷酸的5’磷酸基和另一个核苷酸的3’羟基形成共价键，且该键是有方向的。两条DNA单链靠碱基对之间的氢键能够反向结合在一起形成双链，配对的原则是：一条链的A（或T）与另一条链的T（或A）配对，中间含有两个氢键；一条链的C（或G）与另一条链的G（或C）配对，中间含3个氢键。在热力学驱动下，两条互补的单链DNA分子自发杂交，在杂家的过程中，DNA双链通过氢键、范德华力和静电力互相作用，严格遵守Watson-Crick碱基互补配对原则。
2006年，Rothemund首次提出了一种全新的DNA自组装方法——DNA折纸术，并以封面文章的形式在Nature杂志上发表。所谓DNA折纸术，就是利用DNA分子的特殊结构和碱基互补配对规则，将天然DNA长链的特定区域进行折叠，并用短链加以固定，构造出预期的结构。随着研究的不断进行，DNA折纸术结构的尺寸和稳定性得到了明显的改善，DNA折纸术得到的纳米结构可以作为单分子反应的平台，也可作为功能纳米粒子、生物分子、量子点组装的模板。2012年，Jiang等人采用三角形或管状DNA折纸结构作为抗癌药物载体，显著降低了癌症细胞的耐药性。这说明DNA折纸术结构作为药物的载体在相关疾病监测和治疗方面发挥了特殊的优势。
其实，对于生物学家和医药工作者而言，尝试以DNA作为药物递送材料有很多显而易见的好处。
首先，与其他被尝试用作药物载体的常见金属纳米材料和聚合物材料相比，DNA自身对人体无毒性。人们的日常饮食里面就含有大量来自其他动植物的DNA，这些外源DNA在人体内最终被降解和重新吸收利用，不会对人自身的基因产生影响。其次，科学家发现，DNA分子被折叠成致密且具有一定刚性的纳米结构之后，会变得比线性的单、双链DNA更容易被活细胞摄取。通常情况下，细胞膜带负电荷，而DNA分子也带负电荷，两者间的静电斥力使得细胞不易吸收DNA分子。传统的生物技术通常要借助带有大量正电荷的阳离子转染试剂，才能将DNA分子送入细胞内，但是这些试剂往往具有明显的细胞毒性，大大限制了它们在生物医学领域中的应用；而DNA纳米结构能被细胞主动摄取，可能因为DNA纳米结构与病毒颗粒具有类似的形态。由此，DNA纳米结构作为药物载体就能不借助转染试剂而进入细胞发挥作用，更加方便和安全。DNA纳米结构在生理环境下还比线性的单、双链DNA更稳定，可维持相对更长的时间不被降解，适于用来保护药物分子，在药物被降解之前将其送达体内的目标位点。
研究者曾用DNA折纸结构装载抗肿瘤药物阿霉素。实验结果表明，DNA折纸结构的存在可以大大增强阿霉素对耐药肿瘤细胞的杀伤作用。并且由于载体的存在，药物在动物体内的循环时间也明显延长，有利于降低给药剂量和减轻毒副作用。
DNA折纸术作为新兴的研究策略，在构造二维和三维纳米组装结构的研究中，将对DNA芯片、纳米原件与材料等领域的研究起到巨大的推进作用。随着DNA折纸术研究的不断深入，其在纳米器件、疾病监测与治疗等诸多领域上的困难将逐步得到解决。
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