DNA是储存和传递遗传信息的天然的生物大分子,由于具有独特的优势和特性,成为最具有潜力的纳米材料。DNA纳米结构可以通过改变碱基对的数目、DNA链的长度和DNA分子的数目来精确调控。在构建DNA纳米结构的过程中,怎样高效的设计、可靠的自组装是人们必须解决的重要课题之一。本论文根据DNA自组装原理,合理的设计并合成了两种类型的DNA纳米结构,最终使用凝胶电泳以及原子力显微镜探究DNA自组装过程,具体如下:1.DNA折纸在纳米尺度上的构建,可以自组装构成独特形态的DNA纳米结构,利用数百个短链将长的支架链折叠成为预期的纳米结构,因此很大程度上限制了人们组装结构的多样性和复杂性,本研究就是利用caDNAno软件成功的设计了具有中空的四边形结构,它是由M13mp18作为脚手架,通过控制脚手架的线框与152条特殊设计的短链进行碱基互补配对得到的。该设计构造出复杂的二维形状,体现了DNA自组装具有构建几乎任何复杂二维纳米结构的能力。2.根据碱基互补配对原则制备三维结构,大多数三维结构都是由许多具有独特的单链DNA组成的。本研究设计了简单的方法,仅使用三条单链DNA设计三点星基序,相同的基序组装形成较大的三维结构,通过控制基序的黏性末端、浓度和退火时间等条件,一锅法自组装形成无副产物、较高产率的DNA四面体结构。并通过原子力显微镜图像进一步证实了DNA四面体纳米结构的产生。3.本章节根据caDNAno软件设计的以M13mp18为手脚架的中空的四边形DNA折纸结构,与152条特定设计的DNA短链通过“一锅法”自组装形成DNA折纸结构。用琼脂糖凝胶电泳(AGE)和原子力显微镜(AFM)进一步证实了自组装的成功,此外,研究发现中空的DNA折纸结构具有较高产率以及稳定性,在室温的条件下长时间能够保持稳定。