DNA分子通常很難進入人體細胞，但根據芬蘭科學家最近的研究，若以病毒塗佈將DNA改造成奈米「摺紙」(orgami)結構，情況將可大幅改善。這種複合結構可以用來做為更有效的藥物載體，用於治療如癌症之類的疾病。
2006年，加州理工學院的研究人員發明了一種能操控DNA的「摺紙」法，作法是在溶液中加入小型合成DNA序列，迫使大型病毒基因組產生彎曲。較短的DNA片段會附著在主基因組上，像環扣一樣將DNA的形狀限制為寬僅100至150 nm的方形、三角形、與星形。這種新結構未來可用在許多不同的裝置上，從超微型計算元件，到能鎖定並破壞異常細胞，或將治療藥物注入病變細胞的奈米醫療哨兵。 雖然DNA裸結構很難進入細胞，但科學家已經發現能更輕易將DNA轉染(transfect)至細胞的方法。Aalto大學的Mauri Kostiainen所帶領的團隊將豇豆褪綠斑駁病毒(CCMV)的殼蛋白塗佈在72x92 nm的DNA奈米摺紙結構上，此病毒是化學病毒學上的重要模型，其衣殼能容納多種合成及客蛋白聚合物。研究人員打開病毒的衣殼，進入殼蛋白並移除病毒的RNA，然後讓淨化過的殼蛋白在DNA摺紙結構表面上自行組合，利用靜電作用使殼蛋白與DNA奈米結構結合。 該團隊利用共軛焦顯微鏡造影技術觀察摺紙結構進入人類腎臟的過程，結果發現病毒蛋白的濃度越高，轉染的過程越就順暢。Kostiainen指出，少量的蛋白質便能讓DNA捲起來，形成能有效進入細胞的複合體。若持續增加蛋白質的數量，DNA結構會完全衣殼包覆，轉染細胞的效率會高達裸結構的13倍，遠高於以商用轉染試劑做為控制媒介的結果。 Kostiainen表示，在此概念驗證實驗中，他們使用了植物病毒殼蛋白來塗佈DNA摺紙結構，但也能預期採用其他蛋白的結果。例如，將蛋白質接上特定細胞的配體，或許有助於發展治療癌症的完整靶向投藥機制。 目前，該團隊正忙著結合病毒蛋白質與特定形狀及功能的DNA結構，同時測試不同的病毒與塗層蛋白。Kostiainen表示此研究只是病毒包覆DNA奈米結構在各種生醫應用發展上的開端，未來可望有更多有趣的發現。詳見近期的Nano Letters | DOI: 10.1021/nl500677j。 |