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摘要對功能核酸概念的分析需要建立在對功能核酸研究的基礎上，從內涵和外延兩個方面來進行探析。從內涵來看，它是對具有特殊結構、執(zhí)行特定生物功能的核酸分子的統(tǒng)稱；從外延來看，它包括適體、核酸核酶、核糖開關、發(fā)光核酸、修飾核酸、功能核酸裁剪、核酸自組裝、功能核酸納米材料、核酸納米酶、核酸藥物、核酸補充劑以及DNA存儲技術等。目前功能核酸已成功地應用于生物傳感、生物成像、生物醫(yī)學等諸多領域。對功能核酸這一概念進行了探討，并嘗試對其范疇、特點進行歸納總結，以期梳理和完善功能核酸的基本概念，促進該領域的進一步發(fā)展。

關鍵詞核酸；功能核酸；內涵與外延

核酸是所有已知生命體中必不可少的組成物質之一，具有信息儲存和遺傳信息傳遞的功能，在生物體系的各個代謝過程，如遺傳變異、生長發(fā)育以及蛋白質合成等起著重要的作用。1953年，堿基互補配對原理和DNA雙螺旋結構的發(fā)現開創(chuàng)了分子生物學時代，因此對DNA的研究也從遺傳功能擴展到分子水平。在20世紀90年代，非遺傳功能的核酸吸引了越來越多的研究人員的興趣，例如有機染料的RNA適配體和凝血酶的DNA適配體。隨著研究的深入，核酸良好的疏水/親水性、易于修飾的官能團、靈活的結構、高效的催化能力以及構建各種復雜結構和模式的潛力被漸漸挖掘，這促使研究人員進一步將核酸引入納米技術，為核酸與納米材料的結合奠定了良好的基礎，并大大拓寬了它們的應用領域。

隨著以核酸為主題的科學研究的逐步深入，其紛繁復雜的功能令人嘆為觀止，在生物傳感、生物成像、靶向遞送、疾病治療等方面應用廣泛。然而，追本溯源，關于功能核酸最基本的問題——功能核酸這一概念還沒有明確的界定，因此，有必要對功能核酸的屬性和范圍進行探討。故本文基于目前對功能核酸研究的應用范圍，提出功能核酸的概念，并從這一概念的內涵與外延為立足點全面解析功能核酸，歸納總結其特點以及應用價值，從而使研究者對功能核酸有一個明確的認識，以期為進一步探索核酸的功能提供理論基礎，促進該領域的蓬勃發(fā)展。

1 功能核酸的內涵

核酸作為細胞最基本的成分之一，攜帶著自然界中最重要的遺傳信息，在機體的生長、發(fā)育和繁殖過程中扮演著舉足輕重的角色。除此之外，人們還發(fā)現核酸具有許多有趣的功能，如，DNA酶可以催化特定位點上RNA底物鏈的斷裂或連接，而適配體，即單鏈寡核苷酸，可以與不同類型的靶分子特異結合。隨著非遺傳核酸家族不斷發(fā)展，“功能核酸”的概念應運而生，功能核酸是一類具有特殊結構、執(zhí)行特定生物功能的核酸分子及核酸類似物的統(tǒng)稱。功能核酸最重要的特征是全能性，它具有許多獨特的屬性，包括可編程性、可裁剪性、可修飾性、生物相容性、分子識別特異性、刺激響應性和組裝尺度可控性等；此外，核酸來源于多種天然核苷酸及核苷酸類似物，易于合成，合成成本逐年降低；核酸結構具有多樣性，可以與各種靶標高度兼容，包括無機分子(如金屬離子和農藥分子)、無機納米材料(如石墨烯)、生物分子(如蛋白質和脂質)、生物系統(tǒng)(如微生物和培養(yǎng)細胞)和生物材料(如磁性體、脂質體和外顯子)。因此，功能核酸在生物成像、生物傳感、生物醫(yī)學等重要領域都具有廣泛的應用價值。然而為了更加清楚地認識功能核酸，我們不僅需要剖析其內涵，還有必要了解其外延(圖1)。

圖1 功能核酸的內涵與外延Fig. 1 The connotation and extension of the functional nucleic acid

2 功能核酸的外延

2.1 適體（適配體）

核酸適體（aptamer）是經體外篩選得到的一小段寡核苷酸序列，能與相應的配體（如蛋白質或代謝物等）特異且高效的結合。作為一類特殊的親和力工具，適體是受廣泛關注的功能核酸。適體具有獨特三級結構的單鏈DNA（ssDNA）或RNA（ssRNA），最早在1990年由Ellington^[1]和Tuerk^[2]發(fā)現并描述，能夠通過指數富集配體系統(tǒng)進化技術（systematic evolution of ligands by exponential enrichment, SELEX）篩選而來。經典SELEX過程包括多輪指數的擴增和富集，即將靶物質與體外合成的ssDNA或ssRNA隨機文庫孵育，洗脫除去未結合序列，并分離和擴增結合序列，經由多輪次重復性篩選及測序和驗證，得到可用于研究的高親和力適體^[3]。

適體能夠以高親和力和特異性結合多種分子靶標，所以也被稱為“化學抗體”。其靶標范圍十分廣泛，包括蛋白質^[4]、多肽^[5]、小分子化合物^[6]、金屬離子^[7]、細胞^[8]和細菌^[9]等。雖然適體能夠像抗體一樣識別和結合相應的靶標，但是適體優(yōu)勢顯著，如生產時間短、制造成本低、無批次間差異、結構靈活、易于化學修飾、熱穩(wěn)定性好、保存期較長以及免疫原性低等^[10]。因此，適體以其獨特的優(yōu)勢在環(huán)境保護、食品安全以及生物醫(yī)藥等領域具有廣泛的應用前景。然而，當前適體的應用依然存在著許多挑戰(zhàn)，包括“黑匣子”的SELEX過程，以及適體的不穩(wěn)定性等。與此同時，挑戰(zhàn)也意味著機會，如發(fā)展模擬自然條件和復雜環(huán)境中的SELEX方法及多種適體修飾手段，都將為適體領域帶來更加光明的未來。

2.2 核酸核酶

核酸核酶是一類具有催化活性的核酸，可以通過自身二級結構與其他分子(如金屬離子)相互作用，從而具有類似于蛋白質酶的催化活性^[11]，可以依賴核酸序列的堿基排布和空間構象進而調控酶活。成熟的核酸體外擴增技術和易修飾特殊的功能基團是核酸核酶被廣泛應用的主要原因。并且與蛋白酶相比，核酸核酶對于環(huán)境要求低，且具有明顯的耐高溫優(yōu)勢。基于這些優(yōu)勢核酸核酶的研究不斷延伸、拓展，金屬離子核酶是最典型的代表。金屬離子核酶可以在金屬離子存在的條件下，催化核酸發(fā)生連接、切割、構象變化等，是目前最主要的核酶。除此之外其他小分子物質、微生物、毒素等特異性核酶也被陸續(xù)發(fā)現，包括：ATP、大腸桿菌^[12]、嗜肺軍團菌^[13]、赭曲霉毒素A^[14]等。隨著研究的深入，核酶催化反應的種類也在不斷增加，目前關于核酶自身性質的發(fā)展主要集中在新型核酶開發(fā)、穩(wěn)定酶活、提高特異性等領域。由于核酶良好的生物相容性和低毒特性，核酶除了本身的催化特性之外，還可以與其他材料進行結合，進而實現納米馬達的推動、藥物的封裝和釋放、提高納米材料的攝取速率等應用。

2.3 核糖開關

核糖開關（riboswitch）是一段多存在于mRNA 5'非編碼區(qū)（5'UTR）或3'非編碼區(qū)（3'UTR）的核苷酸序列，可特異性響應周圍環(huán)境中小分子配體的濃度變化，從而實現對基因表達的調控。核糖開關于2002年被Nahvi等^[15]首次發(fā)現并定義。隨著研究的深入，更多的核糖開關在細菌、真菌、植物及高等動物代謝相關基因中被發(fā)現，它們特異地存在于所調控基因的5'非翻譯區(qū)，可以在轉錄或翻譯水平通過對小分子濃度的改變進行應答來參與生物體內多種基因的表達調控。一個核糖開關由適配體和表達平臺兩部分組成，首先，需要適配體與小分子配基特異性結合，引起其構象改變，進而導致與其相鄰的表達平臺二級結構對應產生變化，發(fā)揮類RNA傳感器作用，并最終將這種構象的變化通過終止基因轉錄或是抑制翻譯啟動，來實現改變相關基因表達的目的^[16]。其中，根據作用類型劃分，配體的結合可引起基因表達量上升的核糖開關為激活型（ON型）開關，反之為抑制型（OFF型）開關^[17]。核糖開關作為功能核酸，具有更強的可編程性和可重復性，這令其可以根據實際需要進行調控元件的組裝拼接，在此基礎上經過合理設計進行結構優(yōu)化；同時，由于核糖開關適配體序列的高度保守性，使得它可以作為新藥篩選和設計的作用靶點，在基因治療領域發(fā)揮作用^[18]。此外，由于核糖開關的適配體部分可與非蛋白類小分子配體特異性結合，這種獨特的響應模式也令其在生物傳感領域具備了一定的開發(fā)潛力^[19]。因此，核糖開關在調節(jié)體內基礎代謝、信號傳遞以及氨基酸、核苷酸、輔酶、金屬離子的攝取、生物代謝調控、信號傳導中均發(fā)揮重要作用^[20-21]。

2.4 發(fā)光核酸

發(fā)光核酸指的是具有熒光性質的核酸或核酸復合物^[22]。具有熒光特性的功能核酸是用于生物分子分析和生物納米材料的強大研究工具。狹義的發(fā)光核酸僅包含適體-熒光染料復合物。但是，已有研究結果表明，可以與核酸相互作用并改變其熒光性質的物質不限于此。通過與非核酸配體（通常是小分子或金屬離子/綴合物）的共價修飾或非共價相互作用而具有熒光性質的核酸或核酸復合物都可以稱為發(fā)光核酸。根據核酸和配體的不同形式，熒光功能核酸可分為八種類型：熒光核苷酸堿基類似物和修飾的核堿基，無堿基位點（AP位點）結合分子型發(fā)光核酸，適體-熒光團復合物，G?四鏈體（G4）?熒光團復合體，核酸模板化的貴金屬納米簇，具有聚吡啶基配體的釕（Ⅱ）絡合物，DNA敏感的鑭系元素（Ln）和傳統(tǒng)的發(fā)光核酸^[22]。目前發(fā)光核酸廣泛應用于生物傳感、生物成像及靶向運輸等領域。在生物傳感方面，利用發(fā)光核酸的熒光信號輸出能夠實現對靶標的定量或定性檢測^[23]；在生物成像方面，發(fā)光核酸能有效地感測周圍環(huán)境的變化以及胞內成分的變化，為疾病的預防和治療提供新見解^[24]；在靶向運輸方面，一些發(fā)光核酸，如熒光適配體能夠特異性地識別并結合配體，從而實現藥物的靶向運輸與遞送^[25]。

2.5 修飾核酸

修飾核酸就是在核苷酸上（包括磷酸骨架、堿基、核糖/脫氧核糖）進行修飾或交聯一些功能基團，不僅可以豐富其結構和功能，而且可以提高核酸的穩(wěn)定性，增強其與靶標分子的相互作用，從而大大拓寬了核酸的應用范圍。對磷酸骨架上的非連接氧進行修飾或交聯，以及對連接氧或整個磷酸骨架進行替換可以減少其所帶的負電荷，提高磷酸骨架對于酶解的穩(wěn)定性，且可以增強核酸藥物的作用效果。在磷酸基團上交聯一些具有靶向性或親脂性基團如膽固醇、N?乙酰半乳糖胺和維生素E等可以提高siRNA分子的作用效果^[26-27]。對核酸堿基進行修飾不僅可以提高堿基配對的穩(wěn)定性，而且可用于連接功能基團從而豐富核酸的藥物效果。反義寡核苷酸鏈（ASO）通過堿基互補配對與靶標mRNA結合來發(fā)揮作用，對核酸堿基修飾會影響ASO與靶標mRNA的作用。在嘧啶堿基的C5位點修飾甲基、丙炔基、噻唑基等可以增強ASO與互補鏈之間的堿基堆積能力，從而提高ASO對靶標鏈的親和力^[28]；DNA豐富的化學結構可使其結合各種金屬離子從而合成一系列納米材料，在嘌呤堿基上的環(huán)外氨基上修飾戊二醛或α，β?不飽和醛等還原基團，從而使金屬離子在DNA上還原來對DNA金屬化^[29]；另外，一系列呋喃環(huán)、苯環(huán)、萘環(huán)、噻吩、吡咯取代的7?脫氮嘌呤核苷酸可以干擾DNA和RNA的合成，從而具有一定的抗病毒效果^[30]。2'?O甲基、2'?O甲氧乙基修飾使呋喃糖環(huán)趨于C3'?endo折疊構象，可提高siRNA分子的穩(wěn)定性；2'?F修飾與2'?OH相比，其電負性更高，可廣泛應用于siRNA和ASO中，提高與靶向mRNA的親和力；此外，一鎖式核酸和2',4'?亞甲氧基橋接的核酸也可用于提高RNA的親和力，常被應用于核酸治療中^[28]。

2.6 功能核酸裁剪

通過適當的裁剪與修飾對核酸的結構進行重組，就可以實現功能的變化。因此 “功能核酸裁剪”的概念也應運而生，功能核酸可被裁剪主要有以下幾個原因：在核酸序列中，并不是每一個核苷酸都維持著功能核酸的結構，只有少數核苷酸能夠與靶標結合并誘導構象改變^[31]；核苷酸是小分子，在合成的過程中其種類和數量可控；生物傳感器維持構象的核苷酸區(qū)域可以調整；且多個功能核酸經剪裁后可以組裝。功能核酸剪裁具有許多優(yōu)點，例如產率高、低成本等，更重要的是，多余的核苷酸可能形成各種不必要的二級結構，從而破壞適體-靶標復合物結構的穩(wěn)定性，因此可以重新設計更加合理的適配體或DNA核酸酶。此外，核酸很容易大量合成，還能提高組織穿透率^[32]。目前功能核酸的裁剪策略包括劈裂、剪短、增長、替換、融合核酸序列^[33]。通過功能核酸的裁剪與組裝技術，可以實現檢測、定向靶標物質、產生或擴大信號輸出、構建生物傳感器和遞送藥物等，還能克服輸出信號弱、結合親和力低或藥物負載能力弱等缺點。在功能核酸的裁剪中，必須對空間結構進行精確的預測。因此，在未來的研究中，精確地確定功能核酸的高級結構以及與靶標的結合區(qū)域將會大大促進該領域的發(fā)展。

2.7 功能核酸自組裝

功能核酸自組裝就是利用DNA或RNA的可編程性，使特殊設計的不同結構的核酸鏈間通過堿基互補配對原則自發(fā)地形成特定核酸結構。由自由能驅動的“腳趾”介導的鏈置換反應（toehold?mediated strand displacement, TMSD）是一切核酸自助組反應的基礎。TMSD由稱為“腳趾”的互補單鏈域觸發(fā)，具有一定程度互補性的核酸鏈通過置換一條或多條預雜交的核酸鏈彼此雜交形成新的雜交鏈^[34]。近年來，基于TMSD的核酸擴增技術在生物分析領域得到了廣泛的應用?；赥MSD反應，衍生出了構成以上各種核酸納米結構的等溫、無酶的基礎反應模塊，包括雜交鏈式反應（hybridization chain reaction, HCR）^[35]、催化莖環(huán)自組裝反應^[36]和熵驅動催化反應^[37]。Seeman^[38]基于核酸高度特異性的Watson?Crick堿基配對能力有了突破性的進展，開創(chuàng)了“結構DNA納米技術”的研究新領域。功能核酸被認為是“自下而上”構造多種尺寸和形狀的2D和3D納米結構的最具可編程性的材料之一^[39]，例如連接點、晶格、雙重交叉和DNA折紙^[40]。DNA作為功能生物大分子，其自組裝能力不僅對維持生物體正常的生命過程至關重要，而且還具有人工構建功能DNA動態(tài)納米結構的潛力^[41-42]。動態(tài)DNA納米技術包括隨著核酸的轉變而刺激的納米結構的動態(tài)位移和運動^[43]，例如DNA鑷子^[44-45]、DNA Walker^[46-47]、DNA樹狀聚合物^[48]和DNA回路^[49]。通過復雜的設計和組裝，利用脫氧核苷酸鏈的靈活性和剛性來產生任何所需的功能性核酸。因此，功能核酸自組裝已被廣泛應用于開發(fā)檢測核酸、蛋白質和小分子的敏感生物傳感器，同時在胞內遞送、基因治療等領域亦有較大突破。

2.8 功能核酸納米材料

功能核酸納米材料是由各種功能核酸（包括DNA酶、適配體、三鏈DNA組裝體、DNA瓦片和DNA折紙等）和納米材料（如金屬納米材料、碳和硅基納米材料、生物納米材料和復合納米材料等）組合而成的新型復合納米材料，或功能核酸本身可控制和程序化的自組裝^[50]。功能核酸和納米材料的制備方式眾多，主要包括生物共軛、吸附作用、功能核酸模板組裝、功能核酸-納米材料異質結合和功能核酸自組裝^[50]。

以核酸為原材料自組裝構建的核酸水凝膠是一類高含水量且高度交聯的多孔納米材料，既具有核酸分子優(yōu)越的高生物相容性、穩(wěn)定性、精確的可編程性、構象柔韌性以及易合成與修飾等獨特性質，同時還兼具自組裝三維網絡和多孔架構所賦予水凝膠材料本身的彈性、剛度和高滲透性等優(yōu)異的機械、物理性能^[51-53]。鑒于與天然組織的相似性及其強大的模擬生物力學特性，核酸水凝膠在免疫調節(jié)、食品安全、藥物輸送、仿生模擬和組織工程學等研究方向的多個子領域均具有潛在的應用前景。以核酸模板定向生長的金屬納米材料在納米光刻、能量轉換和存儲、催化、傳感和生物醫(yī)學工程等領域有著廣泛的應用^[54-55]。目前已開發(fā)出各種方法來制備以核酸為模板的金屬納米材料包括化學還原、光還原、電化學還原、通過還原基團修飾的核酸進行金屬離子的位點特異性還原等。作為穩(wěn)定金屬納米材料的支架，核酸不僅可以作為“遺傳密碼”對納米粒子的形貌進行控制^[56]，還可以在三維空間中對金屬納米材料的定位以及對裝配拆卸過程進行選擇和動態(tài)控制，以滿足需求或刺激^[57]。

2.9 核酸納米酶

核酸納米酶是指具有核酸特殊結構和酶模擬活性的納米材料。由于具有新穎的理化性質和類酶催化活性，核酸納米酶是傳統(tǒng)天然酶良好的替代品。其中最常見的是以核酸為模板合成的金屬納米酶，以及由核酸/核苷酸金屬離子配位納米酶^[58-60]。與傳統(tǒng)的納米酶相比，核酸納米酶不僅具有納米酶自身的類酶特性，而且還保留著核酸的功能，賦予了納米酶更多的特性。在結構上，納米酶結構簡單，而經核酸修飾后，其表面復雜度升高，為多樣性的應用提供了結構基礎^[61]。在性質上，納米酶因缺少特定的底物結合位點致使特異催化性全無，而功能核酸的修飾賦予了納米酶特異性識別功能。此外，核酸的序列還可以調控納米酶的活性，通過加入特定序列的核酸可以使其在生理環(huán)境中具有高效的催化活性^[62]。核酸納米酶具有顯著的特點，如強大的催化活性、低成本、酶活可調性和高穩(wěn)定性等，因此可以實現從檢測到監(jiān)測和治療的多功能生物應用^[63]。

2.10 核酸藥物

核酸藥物是指利用控制遺傳信息的DNA和RNA作為藥物，包括在從基因組DNA合成蛋白質的階段靶向核酸的藥物（例如mRNA和miRNA）和靶向蛋白質的核酸藥物^[64]。如表1所示，根據目標和作用機理，存在具有不同類型和特征的核酸藥物。核酸藥物作為新一代藥物，其作用機理與傳統(tǒng)藥物完全不同。當今，大多數可用藥物都是通過與疾病相關的靶蛋白相互作用來行駛功能的，而且疾病相關蛋白的表達是導致疾病的根本原因。然而，這些藥物由于與非靶蛋白潛在的相互作用通常具有副作用?；诤怂岬闹委焺┠軌蛟谶z傳水平上通過阻止致病蛋白的表達控制疾病^[73-74]。

表1 核酸藥物的類別總結Table 1 Classification summary of nucleic acid drug

2.11 核酸補充劑

核酸補充劑是指核酸類的物質進入生物體后被消化吸收并加以利用，從而實現為生物體提供能量和核酸合成材料并發(fā)揮調控因子的作用^[75]。20世紀60年代科學家開始對核苷酸的營養(yǎng)進行研究，1983年日本功能性食品醫(yī)學會創(chuàng)立者小越章平首次在世界上提出了核苷酸是重要的營養(yǎng)素^[76]。雖然機體可以內源合成核苷酸，但是機體在快速生長或應激反應時，添加外源核苷酸顯得尤為重要。核苷酸補充劑在嬰兒體重的增加率等方面具有一定的作用^[77]。1965年日本就開始嘗試向奶粉中加入核苷酸^[75]，20世紀80年代后西班牙和美國也開始推薦向奶粉中添加核苷酸，目前許多嬰幼兒奶粉都在配方中加入了DNA和RNA的成分。外源核苷酸在體內的作用機制以及代謝途徑目前還不清楚，但經過多年的研究，已經發(fā)現膳食中核苷酸的添加有助于降低腫瘤的發(fā)病率^[78]，對肝臟修復和調節(jié)腸道菌群方面也有明顯的作用^[79-80]。營養(yǎng)不良和饑餓造成的免疫抑制狀態(tài)，可通過補充核酸營養(yǎng)恢復正常，但補充蛋白質無法起到這種作用。飲食核酸除可調節(jié)脂肪的代謝外，對三大營養(yǎng)要素的吸收和利用也起著調節(jié)作用。但是如果服用的核酸過多，則有可能導致血液、尿中尿酸太多，從而對身體造成傷害。目前，核酸在功能食品和飼料添加劑等產業(yè)被廣泛應用。未來關于核酸在體內消化吸收的利用機制、作用機理以及如何針對具體需求開發(fā)核酸營養(yǎng)的功能食品還需要更進一步的探究。

2.12 DNA數據存儲

DNA數據存儲是將數字信息轉換成核苷酸序列的編碼過程^[81]。由于每年產生大量的數據，尋找存儲數據的替代方法是一個新興的研究領域。而DNA由于其巨大的存儲密度、體積小、能耗低、穩(wěn)定性高、存儲周期長、易獲取以及強大的自我復制能力，已成為一種有前途的材料^[82-83]。DNA作為絕大多數生物體的遺傳物質，具有精確的分子結構和序列，而遺傳信息的千差萬別反映出堿基類型以及核苷酸排列順序的不同。如果把不同種類的堿基賦值轉換為數字信號，DNA就可以作為二進制的數據存儲材料。DNA編碼的信息不需要保存在微型離心管中，而是可以穩(wěn)定地嵌入到3D打印、無生命的物體中^[84]。DNA存儲大多數常見的編碼模式包括將信息從比特編碼到合成的核苷酸中，存儲在液體或干介質中，并通過測序進行解碼^[85]。近期，James等^[86]開發(fā)了一種標記和檢索DNA數據文件的技術。每個DNA文件封裝到一個微小的二氧化硅磁珠中，每個磁珠都貼上了由單鏈DNA組成的“條形碼”，與文件內容相對應。這或許能讓DNA數據存儲在未來成為可能。雖然DNA作為新一代存儲介質，擁有著很多現有存儲技術所不具備的優(yōu)勢，但是由于處于起步階段，仍面臨著巨大挑戰(zhàn)，如合成成本高、寫入速度慢、無法擦除重寫等。然而，在未來，相信DNA存儲技術將會對新的存儲時代的到來起到引領及重要的推動作用。

3 展望

DNA作為一種功能強大的生物分子，在生物傳感、生物成像、材料組裝、靶向遞送、疾病治療領域均展示出獨特的魅力。在生物傳感方面，基于功能核酸的快速檢測技術可以實現靶標識別、擴增放大和信號輸出全檢測環(huán)節(jié)的歸一化，提高了快速檢測的通用性、精準性與靈敏度；在生物成像方面，可預測堿基的配對、高可編程性以及分子識別能力使基于核酸的熒光成像技術具有多樣性，使在復雜的生物體內實時成像成為可能；在材料組裝方面，無論是核酸本身程序化的自組裝還是與其他納米材料結合形成復合納米材料，都具有出色的生物相容性。利用核酸的序列可變性還可以對納米材料的結構、形貌和性質進行調控，賦予材料新的功能；在靶向遞送方面，核酸分子具有優(yōu)越的穩(wěn)定性、精確的可編程性、構象柔韌性以及易合成與修飾等獨特性，從而實現精準遞送和可控釋放；在疾病治療方面，核酸作為調控生物體生長發(fā)育，遺傳變異的重要分子，可以通過調控基因的轉錄、翻譯來達到調控疾病進程的作用。因此，基于以上優(yōu)勢，功能核酸及其復合物在未來的環(huán)境監(jiān)測、生物成像、生物醫(yī)學等方面將發(fā)揮不可替代的作用。

引用本文：許文濤,楊敏,朱龍佼等.功能核酸概念的內涵與外延[J].生物技術進展,2021,11(04):446-454. (XU Wentao,YANG Min,ZHU Longjiao,et al.The Connotation and Extension of the Functional Nucleic Acid[J].Current Biotechnology,2021,11(04):446-454.)

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