4月20日,生命科学学院陈瑞鹏教授课题组在国际顶级期刊《Coordination Chemistry Reviews》(Q1,IF=23.5)发表题为“Programmable DNA Nanomachines: From Supramolecular Logic Gating to Precision Biomedical Applications”的综述性论文,系统总结了DNA纳米机器领域的前沿进展与转化路径,为精准医疗与智能生物医学装备发展提供了重要理论支撑。生命科学学院陈瑞鹏教授、商丘师范学院王伟亚副教授、生命科学学院尹小丽教授为论文共同通讯作者。

该综述指出,结构DNA纳米机器已实现从静态支架向可编程智能分子机器的深刻范式转变。依托沃森——克里克碱基配对的严谨超分子语法,研究人员可在纳米尺度对分子运动、逻辑门控、货物运输进行精确编程,使DNA纳米机器具备高空间分辨率、强刺激响应性与动态执行能力,成为连接超分子化学、纳米技术与生物医学的关键平台。
综述将DNA纳米机器突破性进展归纳为五大战略前沿:在精准递药方面,实现机械靶向与细胞器精准定位;在生物成像方面,推动从静态对比成像向动态计算显微成像升级;在生物传感方面,建立复杂基质中逻辑门控信号放大新体系;在免疫调节方面,探索合成免疫与可编程疫苗新策略;在联合治疗方面,构建多药协同的时空精准递送方案。综述明确提出,时空精准编排是突破耐药性与免疫耐受、提升治疗效果的核心关键。
同时,文章直面领域转化瓶颈,重点剖析DNA纳米机器在生理稳定性、大规模GMP制备、监管标准化等方面的现实挑战,并提出生物矿化、病毒衣壳化封装等稳定性提升路径,为临床转化指明方向。团队展望,人工智能与自驱动实验室将深度赋能分子机器人设计,推动DNA纳米机器从实验室原型走向个性化临床应用。
据了解,《Coordination Chemistry Reviews》为国际公认顶级综述期刊,专注发表化学与材料领域高影响力综述,对学科发展具有重要引领作用。


论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ccr.2026.217988