一、 框架诱导组装策略

       受到真核细胞形貌决定机制的启发，本课题组提出并证明了“框架诱导组装”这一普适性的自组装新策略。通过合成多种DNA-疏水分子嵌段聚合物并通过自组装将其定位于三维、非连续的框架之上，成功利用该框架诱导其他两亲分子组装形成囊泡结构。该囊泡的形貌将取决于框架的结构，因此通过调节框架的形状与尺寸，课题组实现了对组装体形状于尺寸的精确调控，并进一步与DNA自组装技术结合，高效制备了长方体等常规方法难以实现的特殊形貌组装体。在此基础上，课题组将框架诱导组装策略拓展到了不同分子体系中，通过改变定位基团证明了其普适性以及在药物递送领域的应用前景。

二、基于框架诱导组装发展膜蛋白解析工具

       课题组进一步将框架诱导组装策略应用于冷冻电镜技术，通过构建带有不对称的孔道的纳米框架，诱导了膜蛋白的组装并将其以单分散的形式重组进入纳米框架中，借助DNA纳米框架的高对比度成功挑取了蛋白颗粒，通过单颗粒分析等技术成功的对其三维结构的进行了有效的解析。同时，课题组进一步利用框架诱导组装技术，成功制备了一系列可控磷脂二维膜，其不仅具有尺寸精确可调、可控同向融合等优异性质，还可以高效整合多种膜蛋白，为原位研究并深入理解膜蛋白结构和功能提供了一种全新的工具。

三、DNA超分子水凝胶

       水凝胶的本质是高含水量的三维交联分子网络，是生命体系中重要的功能系统。人工合成的高分子水凝胶作为细胞培养和组织工程中模拟细胞外基质的重要基质材料，其动态性、机械强度、分子通透性、生物相容性等都是应用中重要的考量因素。课题组基于DNA双链结构超高的刚性以及良好的水溶性，构建了交联点之间距离较大的全刚性超分子网络水凝胶，该网络可避免DNA超分子水凝胶中小尺寸网孔的产生，从而具有很好的分子通透性。同时，基于DNA组装的动态性进一步提出了“开关门”模型，成功阐释了生物大分子在水凝胶以及细胞基质中的扩散机制，为探究高分子体系微观结构与宏观性质之间联系提供了一条新途径。