DNA納米結構在藥物轉運載體和智能載藥中的應用進展

趙彥++郭琳潔++代江兵++李茜++李迪++王麗華+??

摘要納米材料具有荷載效率高、靶向性能好、半衰期較長等優(yōu)點， 非常適于作為藥物轉運載體， 可有效提高藥物的水溶性、穩(wěn)定性和疾病治療效果。目前， 開發(fā)具有良好生物相容性、可控靶向釋放能力和精確載藥位點的理想藥物轉運載體， 仍是該領域存在的挑戰(zhàn)性問題和當前研究的重點。自組裝DNA納米結構是一類具有精確結構、功能多樣的納米生物材料， 具有良好的生物相容性和穩(wěn)定性、較高的膜滲透性和可控靶向釋放能力等優(yōu)點， 是理想的藥物轉運載體和智能載藥材料。本文總結了DNA納米結構的發(fā)展歷程、DNA納米結構作為藥物轉運載體的研究現(xiàn)狀、動態(tài)DNA納米結構在智能載藥中的應用進展， 并對其發(fā)展前景進行了展望。

關鍵詞DNA納米結構； 藥物轉運載體； 智能載藥； 評述

1引 言

腫瘤的治療是復雜的系統(tǒng)工程， 以化療和放療為主要手段。傳統(tǒng)小分子化學藥物治療效果好， 但存在水溶性差、生物利用度低、毒性強等缺點， 需要大劑量給藥， 給病人帶來很大的毒副作用＼[1＼]；新穎的蛋白和核酸類藥物， 在腫瘤治療中表現(xiàn)出很好的效果和極大的潛力， 但價格昂貴、穩(wěn)定性差、不易被細胞攝?。躘2＼]。因這些藥物的生物利用度差， 所以對其運輸方式提出了新要求。發(fā)展新穎和有效的藥物轉運載體技術， 提高藥物的治療效果， 已成為近年來生物學和醫(yī)學研究的熱點。

常用的藥物轉運載體主要是脂質體＼[3＼]和陽離子樹狀聚合物＼[4＼]等高分子類載體。近年來， 多種無機納米材料， 如納米金＼[5～7＼]等， 被大量用于轉運反義RNA＼[8＼]、小干擾RNA＼[9＼]和抗癌藥物＼[10＼]的研究。然而， 這些載體具有內在細胞毒性＼[11＼]， 裝載藥物的種類和數量不可控， 可控靶向釋放能力較差＼[12＼]。理想的藥物轉運載體應滿足以下條件：（1） 能夠保護藥物免于被降解， 同時保留藥物分子的生物學活性；（2） 可以改善藥物的水溶性， 降低毒性、免疫原性及其它副作用；（3） 能穿透生物膜屏障， 例如細胞膜、內質網膜等；（4） 可以同時轉運多種藥物分子；（5） 具備智能轉運能力， 如靶向可控藥物釋放等。

近十幾年來， 結構DNA納米技術蓬勃發(fā)展， 為構建高效藥物載體提供了新思路。DNA是自然界中組成生物的遺傳材料， 具有天然的生物相容性。由DNA經堿基互補配對形成的自組裝DNA納米結構， 是一類具有精確結構和尺寸的納米生物材料， 同時具備多個化學反應位點、手性性質等特點， 在眾多領域都有廣泛的應用前景＼[13＼]。研究表明， DNA納米結構能以極高的效率進入細胞， 這為DNA納米結構應用于藥物轉運載體奠定了基礎＼[14＼]。

本文首先回顧了DNA納米技術的發(fā)展歷程， 介紹基于DNA納米結構的新型藥物轉運載體研究現(xiàn)狀， 對于動態(tài)DNA納米結構在智能藥物載體中的應用進展進行評述， 并對其發(fā)展前景進行了展望。

2DNA納米技術和自組裝DNA納米結構的發(fā)展歷程

自1983年Seeman設計第一個四臂核酸交叉結構（圖1A）以來＼[15＼]， 研究者意識到DNA不僅是生命的密碼， 更能作為生化模塊， 自下而上構建納米世界。自此， 基于WastonCrick堿基互補配對的多種自組裝DNA納米結構紛紛面世， 結構DNA納米技術得到快速發(fā)展并獲得廣泛應用。

在結構DNA納米技術發(fā)展初期， 所合成的結構僅是數條DNA單鏈通過堿基互補配對形成的交叉和拓撲結構， 例如由等摩爾DNA單鏈混合得到的單交叉點多分支結構＼[16＼]（圖1B）。這一類型的組裝可以形成二維或三維結構， 然而其大小難以控制且機械強度不足。1993年， Seeman研究組設計的多交叉結構＼[17＼]有效解決了這一問題， 例如雙螺旋結構域之間的多個交叉位點可以形成堅固的平面結構＼[18＼]。此后， 采用多鏈堿基配對的方法合成了大量三維多面體結構， 如四面體＼[19＼]（圖1D）。

通過上述結構基元的粘性末端雜交， 可以進一步合成高階周期性結構， 包括樹枝狀DNA＼[20＼]（圖1E）、水凝膠＼[21＼]、DNA晶體＼[18＼]（圖1F）等。然而這些通過基元粘性末端雜交構建的超結構具有一定局限性， 例如合成耗時， 需精確控制DNA單鏈化學計量比， 并且所用的基元純度要求高， 結構的復雜性有限。為了解決這些問題， Ke等采用不同的單鏈基元取代多鏈基元合成了復雜的三維納米結構＼[22＼]。

2006年， Rothemund設計的DNA折紙＼[23＼]開辟了DNA納米技術的新紀元。DNA折紙以一條長DNA骨架單鏈為基礎， 在數百條訂書釘鏈的幫助下折疊成所需結構。典型的DNA折紙有二維平面折紙＼[23＼]（圖1G）、三維曲率折紙＼[24＼]（圖1H）和不對稱折紙＼[25＼]（圖1I）。由于多條訂書釘鏈與骨架鏈相互作用， 因此不需要嚴格控制化學計量比， 從而大大提高了組裝效率。更重要的是， 這種方法可以構建具備分子尺度可尋址性的復雜納米物體。

目前， 這種精確構建的DNA納米結構已在多個領域應用， 例如DNA管狀納米結構可作為模板誘導蛋白質排布， 進而用于蛋白質結構的核磁共振分析＼[26＼]；二維DNA納米結構可以位點特異性地固定生物分子探針， 用于制備納米傳感陣列＼[27＼]。此外， DNA納米結構可用于制備磷脂膜通道和生物反應器＼[28＼]；還可作為模板， 用于構建質子化結構， 在納米設備中引導和轉換光路＼[29＼]。本文重點綜述DNA納米結構作為藥物轉運載體應用的相關研究。

3DNA納米結構與細胞的作用過程

DNA納米結構作為一種藥物載體， 其與細胞的相互作用直接影響藥物的治療效果。DNA納米結構在細胞內能夠穩(wěn)定存在是其發(fā)揮作用的前提條件， 而高攝取效率則可以保證其能載帶足量的藥物分子進入細胞內發(fā)揮作用。DNA納米結構進入細胞的過程和進入細胞后， 均涉及一系列復雜的生理過程， 與穩(wěn)定性、作用模式、運動模式等多個因素密切相關。

3.1DNA納米結構在生理條件下的穩(wěn)定性

DNA納米結構作為藥物轉運載體功能的實現(xiàn)， 極大依賴于其在細胞內外環(huán)境中的穩(wěn)定性。DNA納米結構必須維持足夠長時間的穩(wěn)定性， 才能發(fā)揮其預期功能。Surana等＼[30＼]通過熒光實驗， 研究了不同DNA納米結構在細胞內的穩(wěn)定性， 他們發(fā)現(xiàn)， DNA納米結構的靈活性可避免其與核酸酶接觸， 從而避免被核酸酶降解。Keum等＼[31＼]的研究表明， DNA四面體在10%胎牛血清（Fetal bovine serum， FBS） 中能夠在42 h內維持結構的穩(wěn)定性。Mei等＼[32＼]的研究表明， DNA折紙在細胞裂解液中能維持其結構和功能的穩(wěn)定。Walsh等＼[33＼] 的研究表明，DNA納米結構在細胞內吞48 h后仍保持結構完整。Shen等＼[34＼]發(fā)現(xiàn)DNA折紙完全降解大約需要60 h。這些研究均證明DNA納米結構在復雜生理條件下具備足夠的穩(wěn)定性， 能夠作為藥物載體得到應用。

3.2DNA納米結構與細胞膜的相互作用

細胞膜是DNA寡核苷酸的天然屏障， 由于細胞膜帶負電荷， 一般的DNA單鏈和雙螺旋等很難透過膜進入細胞內部。然而最近研究表明， DNA納米結構能以極高的效率自由進入細胞＼[33＼]。造成這一區(qū)別的原因在于， 簡單的DNA由于表面負電荷的排斥作用， 難以靠近細胞膜；而DNA納米結構雖然帶有負電荷， 但其獨特的納米尺寸特性使其可以通過內吞作用（包括胞吞和胞飲作用）進入細胞內部， 這一過程是能量依賴的主動運輸過程， 而非簡單擴散。2011年， Turberfield和 Fan的研究組都發(fā)現(xiàn)， DNA納米結構可不依賴轉染試劑進入細胞， 并且證明了是細胞的內吞作用介導了這一過程＼[33，35＼]。隨后， Liang等＼[36＼]利用單顆粒追蹤技術揭示了DNA四面體進入Hela細胞的途徑， 發(fā)現(xiàn)四面體通過網格蛋白介導的胞飲途徑進入溶酶體。他們還發(fā)現(xiàn)DNA納米結構的形狀和尺寸都會影響細胞的攝取效率， 長寬比較大的結構更易被細胞攝?。躘37＼]。

3.3DNA納米結構在細胞內的去向

DNA納米結構進入細胞后的運動過程和在細胞內的最終去向等相關研究尚處于起步階段， 還存在爭議。目前主要存在兩種觀點， 一種認為DNA納米結構的最終去向是溶酶體， 另一種則認為細胞質是它們的終點。Zhao等＼[38＼]構建了阿霉素（Doxorubicin， Dox）和DNA納米結構的復合物， 該復合物在內吞體內緩慢降解， 同時緩慢釋放Dox進入細胞質， 最后進入細胞核。這一過程展示了DNA納米結構在細胞內沿內吞體溶酶體途徑的運輸過程。Tay等＼[39＼]發(fā)現(xiàn)在四面體上修飾特殊分子信標后， 可以使四面體分布在細胞質中， 而非進入溶酶體。 Charoenphol等＼[40＼]構建了核酸適配體DNA納米結構復合物， 該復合物可通過胞飲途徑進入癌細胞， 隨后逃脫內吞體溶酶體而免于被降解， 但是， 該復合物仍舊進入正常細胞的內吞體并被降解。

3.4溶酶體逃逸

DNA納米結構能夠在溶酶體的酸性環(huán)境中發(fā)生降解、構象變化等反應。對于納米藥物而言， 盡管溶酶體中的酸性環(huán)境有利于藥物分子從DNA納米結構中釋放， 然而由于多數藥物的作用靶點不在溶酶體， 藥物分子在溶酶體中釋放會導致藥物無法被運輸到靶點， 影響藥物的作用效果。溶酶體逃逸的路徑包括胞飲作用和非吞噬作用的攝取過程（如小窩蛋白介導的內吞途徑）， 這兩種方式都可避免DNA藥物載體和藥物被溶酶體降解＼[41＼]。2014年， Liang等＼[36＼]在DNA四面體上修飾核定位序列（Nuclear localizaiton signals， NLS）， 從而引導四面體逃脫溶菌酶，進入細胞核。此外， Chen等＼[42＼]合成了長度為0.5～1.5 μm的納米帶， 由于其尺寸超過溶酶體， 使得部分結構突出溶酶體， 最終實現(xiàn)溶酶體逃逸。

4靜態(tài)DNA納米結構在藥物轉運載體中的應用進展

基于受外界刺激時能否發(fā)生明顯的形態(tài)改變， DNA納米結構可大致分為兩類：靜態(tài)DNA納米結構和動態(tài)DNA納米結構。本部分文將總結靜態(tài)DNA納米結構在藥物轉運載體中的應用進展。

4.1轉運化療藥物

20世紀以來， 能夠快速殺死癌細胞的化療藥物成為臨床治療癌癥的首選。傳統(tǒng)的化療藥物具有毒副作用大、選擇性低、易在肝腎等部位富集的缺陷。化療藥物中研究較多的Dox在實驗室和臨床研究中都易引發(fā)多藥抗性＼[43＼]， 極大限制了它的應用。

Dox通過嵌入DNA雙鏈， 干擾大分子生物合成， 從而抑制癌細胞生長。使用DNA納米結構載帶Dox， 對提高Dox藥效、降低副作用， 并克服細胞抗藥性， 具有重要意義＼[44＼]。

Jiang等使用DNA折紙作為Dox載體（圖2A）， 獲得了極高的Dox荷載效率， 同時發(fā)現(xiàn)該DoxDNA折紙復合物不但對人乳腺癌細胞（MCF7）具有毒性， 也對Dox抗性癌細胞具有殺傷效果＼[45＼]。DNA折紙增加了細胞對Dox的內吞效率， 從而顯著提高了對Dox抗性癌細胞的殺傷效果。Zhao等＼[38＼]設計兩種DNA納米結構載帶Dox殺傷3種癌細胞（圖2B）， 這兩種結構的不同扭曲程度造成了嵌入DNA雙螺旋的Dox數量有差異。他們發(fā)現(xiàn)， 通過調整DNA納米結構的構型， 可以調節(jié)Dox裝載效率和藥物釋放動力學；與游離Dox相比， DoxDNA納米結構的細胞毒性明顯提高， 并且清除效率下降。

4.2轉運功能核酸

功能核酸包括核酸適配體（Aptamer）、反義寡核苷酸、小干擾RNA （siRNA）、microRNA等具有特殊功能的核苷酸序列， 在疾病的診斷治療中廣泛應用。由于載體與藥物均為核酸， 可以便捷地通過核酸雜交或嵌入的方式實現(xiàn)藥物分子的載帶。

4.2.1轉運CpG （CytosinePhosphateGuanosine）寡核苷酸CpG寡核苷酸序列廣泛存在細菌基因組中， 少量存在于哺乳動物基因組中， 是誘導固有免疫和獲得性免疫應答的活化劑。它被視為病原菌入侵免疫系統(tǒng)的信號， 被TLR9 受體（Tolllike receptor 9）識別后誘發(fā)免疫反應＼[46＼]。CpG寡核苷酸序列可用于傳染病、癌癥、過敏和哮喘的免疫治療。由于天然的CpG序列易被核酸酶降解， 因此開發(fā)無毒且具有高轉運效率的納米載體， 對于提高CpG的穩(wěn)定性和臨床治療效果具有重要意義＼[47＼]。

Li等＼[35＼]將多個CpG連接在DNA四面體納米結構的邊鏈上， 實現(xiàn)了CpG序列的多價載帶 （圖3A）。這是DNA納米結構用于CpG載體的首例報道。這種尺寸<10 nm的三維DNA納米結構具有機械穩(wěn)定性高、無毒且抗核酸酶降解的特性， 在血清和活細胞中能保持數小時的穩(wěn)定性， 細胞對其攝取量也遠高于單鏈DNA。由CpGDNA四面體刺激產生的細胞因子遠多于單鏈CpG序列。由于DNA四面體可以載帶多個CpG （1～4）， 這種價態(tài)可控的組裝對于精確調整藥物劑量具有重要意義。之后， Schueller等＼[48＼]設計了可以連接62個CpG序列的30螺旋DNA納米管 （圖3B）， Mohri等＼[49＼]設計了多分支DNA納米結構。這些DNA納米結構都能提高CpG載帶量， 從而更明顯地誘導免疫反應， 說明DNA納米結構可以作為免疫治療的良好載體。

4.2.2轉運小干擾RNA（siRNA）RNA干擾對多種基因疾病的治療有重要意義。siRNA通過與細胞內mRNA互補， 從而阻礙mRNA翻譯成蛋白。選擇合適的siRNA序列， 可以靶向抑制癌細胞內某些關鍵基因的表達， 導致細胞死亡。缺乏安全有效的運載體是制約siRNA應用的關鍵瓶頸＼[50＼]。Lee等利用DNA四面體作為siRNA的載體（圖3C）， 可以使癌細胞內某些基因沉默， 四面體上修飾的葉酸分子能夠促進RNA干擾的過程＼[50＼]。同時， 他們發(fā)現(xiàn)， 利用四面體載帶的siRNA在血液中循環(huán)的時間更長。該結果表明， DNA納米結構可以提高RNA分子的穩(wěn)定性， 從而顯著提升RNA干擾效率。

4.3轉運蛋白質

包括疫苗、免疫球蛋白和酶＼[51＼]在內的多種多肽和蛋白都可作為藥物， 因其易降解且膜穿透性差， 現(xiàn)在仍舊缺少合適的給藥方式。多肽和蛋白與DNA納米結構有多種偶聯(lián)方式， 如EDC/NHS反應＼[52＼]、“點擊”化學＼[53＼]、生物素親和素連接＼[25＼]、DNA和蛋白的直接作用＼[54＼]。目前， 已經能夠實現(xiàn)將蛋白特異性地組裝在DNA納米結構的某個位點上， 從而用于構建蛋白陣列或用作生物傳感＼[52，55＼]。

Yan研究組報道了利用DNA四面體構建納米疫苗的方法＼[56＼]。通過生物素親和素的特異性結合， 生物素修飾的DNA四面體將一種鏈霉親和素的模式抗原載入小鼠體內。該四面體抗原復合物能在小鼠體內持續(xù)穩(wěn)定地誘導較強的抗體應答， 而單獨四面體或抗原并不會刺激產生任何免疫反應。代謝活化蛋白（Catabolite activator protein， CAP）是一種重要的轉錄因子， 可對百余種基因進行調控。最近， Turberfield研究組通過在DNA四面體邊鏈上設計CAP識別位點， 將CAP以非共價的方式組裝到四面體內部＼[54＼]， 為DNA蛋白的組裝方式提供了范本。

4.4協(xié)同轉運多種藥物分子

基于協(xié)同效應共同轉運多種藥物分子， 可以加強治療效果。例如在癌癥化療和免疫治療中， 免疫刺激劑常被用作協(xié)助其他藥物的佐劑＼[57＼]。

Nishikawa等＼[58＼]設計的DNA水凝膠含有免疫刺激功能的CpG序列， 可以實現(xiàn)共同轉運Dox和CpG序列。DNA水凝膠中的CpG可以刺激免疫細胞分泌抑癌細胞因子， 同時， 釋放出的Dox可以直接殺死癌細胞。Dox/CpG體系已被證實可以成功殺死與RAW264.7細胞共培養(yǎng)colon26/Luc細胞， 為DNA納米結構的協(xié)同治療提供了很好的范例。Liu等＼[56＼]利用DNA四面體共轉運CpG和鏈霉親和素（作為模式抗原）（圖4A）。CpG序列因具有較強的免疫刺激活性， 可以作為增強疫苗功效的佐劑， 因而抗原CpGDNA復合物可以持續(xù)誘導更強的免疫應答。最近， Fu等＼[59＼]將葡萄糖氧化酶（Glucose oxidase， GOX）和辣根過氧化物酶（Horseradish peroxidase， HRP）共組裝到平面和管狀DNA折紙上（圖4B）。這兩種酶之間存在級聯(lián)催化反應， 第一個催化反應的產物作為第二個反應的底物， 反應效率與酶分子間的距離密切相關。當將兩者固定在DNA納米管上， 級聯(lián)活性明顯提高， 甚至超過在細胞內有限環(huán)境的作用效果。這為構建細胞內納米反應器提供了新思路。

5動態(tài)DNA納米結構在智能載藥中的應用進展

智能載藥， 意味著藥物轉運載體在靶向位點， 受特殊條件的觸發(fā)而釋放藥物分子。這些特殊條件， 包括癌細胞較低的pH值、特異性酶、外源DNA鏈、離子和質子等＼[60～63＼]。動態(tài)DNA納米結構可受上述條件的觸發(fā)， 發(fā)生形態(tài)變化。使用動態(tài)DNA納米結構載藥可以實現(xiàn)先靶向癌細胞再釋放藥物分子， 從而降低對正常細胞和組織的毒副作用， 提高藥物的治療效果， 因此具有更好的應用前景。目前， 已有多種動態(tài)DNA納米結構被成功用于智能載藥和藥物可控釋放。

5.1DNA四面體納米結構

DNA四面體納米結構是由多條DNA單鏈， 經堿基互補配對形成的納米籠形結構。這種三維納米結構具有較高的機械剛性、抗酶降解性和良好的細胞穿透能力。

DNA四面體邊鏈可嵌入刺激應答的功能核酸序列， 例如適配體（Aptamer）、imotif結構或DNA酶等， 使靜態(tài)DNA四面體具備動態(tài)的結構可變性。Pei等＼[64＼]設計了一條或多條邊鏈嵌入抗ATP aptamer的動態(tài)DNA四面體納米結構（圖5A）。邊鏈與ATP結合后能夠誘導四面體構象變化， 進而改變標記熒光對（Cy3和Cy5）的熒光共振能量轉移（Fluorescence resonance energy transfer， FRET）效率。該結構進入細胞后， 可作為監(jiān)測細胞內ATP水平的感受器。Ge等＼[65＼]基于這一結構， 在四面體的一條邊上嵌入了響應質子的imotif結構；隨后， Zhu等＼[66＼]設計了固定在界面上的DNA四面體納米泵（圖5B）， 隨著溶液pH值變化， 四面體結構發(fā)生擴張或壓縮， 模擬水泵的泵入和泵出的過程。該質子驅動的納米器械在溶液環(huán)境中實現(xiàn)了水分子和鐵氰化物的泵入泵出， 在可控藥物釋放研究中具有良好的應用前景。

5.2DNA折紙

DNA折紙具有的高度空間可尋址性和較高產率， 為構建精確可調控的納米結構提供了良好的平臺。 Andersen等用DNA折紙設計了可開閉的DNA納米盒子（圖5C）， 利用外源DNA作為打開蓋子的“鑰匙”， 通過設計在蓋子和盒子上的FRET熒光分子對之間的熒光響應來監(jiān)測DNA納米盒子的打開過程＼[67＼]。受這一結構的啟發(fā)， Douglas等＼[68＼]設計了DNA六邊形桶狀結構（圖5D）， 利用位于結構一端的兩個適配體觸發(fā)的開關可將桶狀結構打開， 暴露內部位點。他們將抗體以較高的效率組裝在結構內， 當桶狀結構打開后， 抗體可與細胞表面受體結合， 進而抑制癌細胞生長。

5.3其它結構

Zhou等設計了一個剪刀狀DNA納米結構＼[69＼]， 通過可逆構建和破壞蛋白與兩配體之間的二價相互作用， 調控結構與蛋白分子的結合親和力（圖5E）。當兩配體處在合適的距離范圍， 該結構可與蛋白分子緊密結合；兩配體之間距離增大會破壞這種二價結合， 釋放蛋白。“捕獲釋放”的循環(huán)過程可由單鏈DNA驅動。該結構被認為是智能納米載體的原型。

DNA納米結構作為藥物轉運載體可以實現(xiàn)小分子藥物的靶向轉運、可控釋放， 并具有極好的生物穩(wěn)定性和相容性。然而， 目前的進展基本限于實驗室基礎研究， 在臨床應用方面進展緩慢。主要原因是：所使用的藥物分子主要通過非共價鍵的DNA藥物分子的相互作用進行連接， 導致穩(wěn)定性不佳， 同時無法準確定量；高純度大規(guī)模合成DNA納米結構仍存在一些技術難題， 制約了其在臨床中的進一步應用。

6展 望

本文綜述了DNA納米技術的發(fā)展歷程， 展示了靜態(tài)DNA納米結構用于藥物轉運載體， 及動態(tài)DNA納米結構用于智能載藥的研究進展。將小分子和蛋白藥物裝載到DNA納米結構中解決了某些藥物分子易降解、水溶性差和滯留時間短等問題；利用DNA納米結構轉運核酸是領域交叉產生的新理念， 基于藥物分子和載體之間的相容性和同源性， DNA納米結構為核酸藥物的轉運提供了一個無可比擬的平臺；以動態(tài)DNA納米結構為基礎的智能載藥系統(tǒng)， 實現(xiàn)了藥物分子在靶向位點的可控釋放， 顯著提升了藥效， 降低了副作用。

目前， 利用DNA納米結構作為藥物載體也存在一些缺點， 如DNA納米結構合成產率不高、產量低、費用高， 為解決這一問題， 研究者發(fā)展了凝膠電泳、高效液相色譜、密度梯度離心等純化方式， 在一定程度上提高了產物純度； 又如細胞攝取DNA四面體的詳細機制仍不明確， 最新的研究結果表明， DNA納米結構的尺寸、形狀、帶電荷數及細胞的種類都會影響它們的細胞攝取、胞內轉運及最終去向＼[70＼]。

DNA納米結構對小分子藥物的轉運研究多集中于Dox， 而Dox作為一種DNA嵌入劑難以精確控制載帶數量， 且與DNA結合穩(wěn)定性低。將DNA納米結構的可尋址性與共價載藥方式相結合， 能夠實現(xiàn)載藥劑量的精確可控， 對臨床應用具有重要意義。由于機體內環(huán)境非常復雜， 且DNA納米結構在體內低離子濃度條件下是否能維持較長時間的穩(wěn)定性尚未有定論， 目前智能載藥的研究僅限于體外， 尚未涉及細胞和活體應用。

DNA納米結構作為藥物轉運載體的活體應用， 將是未來研究的主要目標之一。進一步提升DNA納米結構的產率、探索DNA納米結構的攝取機理，是目前存在的主要挑戰(zhàn)性問題。隨著相關研究的不斷深入， DNA納米結構在藥物轉運載體及智能載藥的應用中將具有更廣闊的發(fā)展前景。

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