在晶體學領域，人們通過調整組成單元的類型及排列方式，改進制備策略等，系統探究影響晶體性能的關鍵因素，開展其在半導體、藥物化學、生物結構解析等方面的應用。伴隨納米科技的進步，將納米尺度的結構單元組裝為長程有序的超晶格結構，為探索納米材料間基于距離和方向的集成效應，以及開發新一代功能性材料開辟了新的路徑。這種技術在光子晶體、酶的固定化處理、多功能復合材料的合成等方面展現出廣闊的應用前景。
將均勻分散的納米組件組織成類似晶體的超結構，不僅在形態上超越了簡單聚集物（例如二聚體、三聚體等有限單元組合）的范疇，而且在方法論層面也要求發展出一套既借鑒傳統晶體生長理論又具備獨特特點的結晶條件和技術表征方法。借助結構DNA納米技術，可以利用DNA分子構建出多樣化的納米級架構，并通過各種核酸化學技術精細調節各部分之間的連接力，從而實現DNA納米結構的超晶格組裝。此外，利用DNA自組裝過程中提供的精準定位能力，還能夠在分子水平上設計并制造宏觀尺度的材料。
近期，化學化工學院的張濤教授與德國馬克斯普朗克研究所的豪雅-榮格曼研究員合作，在學科知名期刊《德國應用化學》上發表評述性文章，總結了當前DNA超晶格組裝領域的最新研究成果。論文從DNA納米結構單元設計的角度出發，深入探討了不同維度下DNA納米結構單元的靜態組裝及動態調控機制，同時介紹了利用DNA超晶格作為模板來實現客體分子精確定位以及無機材料薄膜的制備方法。此外，文章還詳細分析了在單體結構設計、結合力調控及超晶格結構穩定性等方面所面臨的主要挑戰，并提出了相應的解決方案。
相關成果以“Crystalline Assemblies of DNA Nanostructures and Their Functional Properties”為題發表在《Angewandte Chemie International Edition》（中科院1區，化學領域Top期刊）。煙臺大學碩士研究生李雪喬、王嬌陽與馬普所的博士生巴普蒂斯特為論文的共同第一作者，張濤教授、馬普所豪雅-榮格曼研究員為論文的共同通訊作者，煙臺大學為第一單位。相關工作得到了山東省泰山學者青年專家項目和歐洲研究委員會（ERC）的支持。
原文鏈接：https://doi.org/10.1002/ange.202416948
來稿時間：12月6日 審核：劉俞斌 責任編輯：徐揚
