第54卷第3期2023年3月高分子学报ACTAPOLYMERICASINICAVol.54,No.3Mar.,2023尺寸可控的球型DNA纳米颗粒构筑策略及其应用*成佳峰1,2袁伟2,3丁雨樵1魏旭南1郁志勇1**徐立进1**董原辰2,3**(1中国人民大学化学系北京100872)(2中国科学院化学研究所北京100190)(3中国科学院大学北京100049)摘要为探究球型DNA纳米颗粒的尺寸对细胞摄取的影响，提出了一种新型构筑策略，制备了一系列尺寸精准可控的球型DNA纳米颗粒，并进一步揭示了球型DNA纳米颗粒的尺寸与MCF-7细胞内化效率的关系；此外，该策略还可以与框架诱导策略相结合，构筑尺寸可控的磷脂囊泡.该结果为构建新型高效的DNA纳米颗粒载药系统提供了理论参考，为特定尺寸的药物载体设计和开发拓展了思路.关键词尺寸可控，球型DNA纳米颗粒，DNA自组装，框架诱导组装球型DNA纳米颗粒是由一层致密的核酸外壳和内核结构组成的纳米材料[1]，内核通常由纳米金颗粒[2,3]、四氧化三铁纳米颗粒[4]、脂质体[5]和蛋白[6]等材料构成.自球型DNA纳米颗粒被提出以来，由于其可编程、散射、催化等优异的理化性质[7]，被广泛用于材料设计[8]、生物探针[9,10]和构建DNA纳米晶体[11~13]等领域.近年来研究发现，由于外层修饰了致密的核酸分子，球型DNA纳米颗粒可以在无转染剂的情况下被细胞摄取[14]，为发展新型核酸[1,15,16]、药物[17~19]和蛋白质[6]的递送载体提供了新工具.随着纳米科学的快速发展，研究表明纳米颗粒的尺寸会影响细胞摄取的效率[20~23]，因此，揭示球型DNA纳米颗粒细胞内化效率对纳米颗粒的设计、提高药物递送效率和防癌抗癌等研究具有重要意义[24].然而，受限于缺乏构建尺寸可控的球型DNA纳米颗粒的方法，相关研究仍鲜有报道.目前报道的调节球型DNA纳米颗粒尺寸的方法主要包括调控内核尺寸[25]和外围DNA长度[26].调控内核的方法可以充分利用内核结构的多样性实现大尺度调控，但是受体系差异的限制，调控策略较为复杂.同时随着内核尺寸的增加，DNA在纳米颗粒表面的覆盖率会逐渐降低，不利于DNA纳米颗粒稳定性[27]的保持.通过调节外围修饰的DNA长度的策略，仅通过调整DNA的碱基数目便可精准调控纳米颗粒的尺寸.但受制于DNA合成与修饰技术，商业化的DNA单链长度有限，制约了该策略的有效调控范围.近年来，DNA树突状分子因其结构规整、分子量与尺寸可控的特点而受到越来越多科研工作者的关注[28~33].利用DNA树状分子制备可控大小的球型DNA纳米颗粒策略也被报道，例如科研工作者以具有黏性末端的刚性树状分子同...
