近日，西南大学卓颖教授团队在Accounts of Materials Research (AMR)上发表了题为“Spatially Confined DNA Nanodevices for Sensing and In Situ Imaging of Biomolecules”的述评文章。系统回顾了课题组近年来以DNA纳米材料为核心的生物传感研究脉络。

AMR是聚焦材料领域系统性研究进展与前沿发展的权威述评期刊，强调对研究团队研究工作的系统总结。该述评总结了卓颖教授团队在空间限域DNA纳米器件方向的研究工作，呈现了其围绕“如何让DNA纳米技术更适配真实生物应用场景”所形成的研究思路与设计理念。

与传统分子探针相比，DNA纳米器件依托核酸碱基配对的可编程性、结构构筑的可设计性以及模块化组装能力，能够整合识别、放大、运输和响应等多种功能，在靶标识别能力、信号调控灵活性和多功能集成方面展现出明显优势，为复杂生物样本中的生物标志物检测与原位成像提供了新工具。然而，在血清、细胞裂解液及活细胞等真实生物体系中，DNA纳米器件仍面临核酸酶降解、非特异性吸附、复杂基质干扰以及分子扩散受限导致的碰撞效率下降和反应动力学迟缓等问题，制约了其从“概念验证”走向“实际应用”。

针对上述挑战，卓颖教授团队提出了“空间限域”DNA纳米器件的创新思路——通过构筑纳米尺度的限域微环境，调控探针的空间分布、分子构象与局部反应过程，在不改变DNA纳米器件生物相容性的前提下，有效提升其结构稳定性与反应动力学，使器件能够更好地适配真实应用场景。

在这篇述评中，团队根据结构架构与功能特征，将空间限域DNA纳米器件归纳为腔体限域、表面限域、拓扑结构限域与网络限域四种代表性形式，深入揭示了限域策略增强结构稳定性、促进反应动力学的内在机制，系统总结了其在复杂生物样本检测及原位成像中的应用进展，并前瞻性讨论了该领域面临的挑战与机遇。该工作为DNA纳米器件从实验室研究走向临床实际应用提供了重要的设计策略与转化思路。

论文链接：https://pubs.acs.org/amrcda/article/doi/10.1021/accountsmr.6c00140/5343084