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随着DNA纳米技术的发展，我们不仅可以构建不同形状的DNA纳米结构，同时也可以控制其构象以及性质。由于这些DNA纳米结构设计巧妙、制备简单以及性质稳定，因此它在仿生学的研究和设计、药物的载带、生物传感器研发以及纳米光子学研究等领域有着无限的潜力。本论文旨在使用DNA纳米结构来构建新型的人工酶并研究DNA纳米结构对生物分子的影响。
首先，我们提出使用DNA纳米结构作为人工酶的骨架，将具有一定催化活性的核酸酶修饰其中，从而构建一类新型的DNA人工酶。同时我们发现，DNA纳米结构可以跟蛋白质骨架一样，为催化中心提供一定的化学环境，从而增强核酸酶的催化活性。同时通过控制核酸酶在DNA纳米结构上的位置，从而优化该DNA人工酶的活性（第二章）。
考虑到化学环境对催化中心的影响，因此我们通过改变核酸酶之间的距离来调节它们的化学环境，从而调控核酸酶的催化活性。同时利用DNA纳米技术的优势，我们对该DNA人工酶进行改造，设计并构建一类新型的具有变构调节功能的DNA变构人工酶。通过加入效应分子来改变DNA纳米结构的构型，从而调控催化中心之间的距离，最后调控其DNA变构人工酶的催化活性（第三章）。
此外，我们首次提出使用DNA杂交方法来评估生物分子的稳定性。该方法可以在不破坏DNA纳米结构的情况下，得到生物分子的转换平衡常数(Ks)，从而定量地分析DNA纳米结构对生物分子的稳定性以及化学性质的影响。同时，利用DNA纳米技术，我们成功地将适配体DNA修饰在DNA纳米结构的内部以及外部，从而定量地评估DNA纳米结构的静电效应以及熵效应对生物分子稳定性及活性的影响。同时我们也简要比较了DNA纳米结构对不同适配体DNA的影响（第四章）。
最后，我们提出一种新型的抗癌药物释放体系。该体系主要含有功能化的DNA与修饰在DNA上的抗癌药物5‘氟尿嘧啶。当DNA分子被甲基化酶特异性识别并发生作用时，该DNA分子就会释放出修饰在DNA上的5‘氟尿嘧啶，从而调控酶的活性。同时我们也发现，当该抗癌药物5‘氟尿嘧啶修饰在DNA上后，其抑制效果显著增强。