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作为生物系统的基础,DNA碱基互补配对的特点已被Watson和Crick提出60余年。DNA精确的互补配对是通过腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)及鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)的氢键相互作用实现的,该特点使得DNA有别于其他分子且使得分子识别成为可能,推动了基因工程的迅猛发展；此外,DNA分子合成的发展使得任意序列DNA的商业化生产成为可能。因此,可利用DNA分子作为组装模块设计并构建不同拓扑形状的纳米结构。1982年,N. C.Seeman首次提出了DNA纳米技术的概念,在此后的三十多年里,该领域取得了卓越的发展。DNA纳米技术是一种自下而上的自组装方法,该方法利用DNA作为组装模块,可构造出复杂可定位的一维、二维及三维纳米结构。2006年,Rothemund提出了DNA折纸技术,此方法在该领域是一次里程碑式的进展。该方法利用几百条短链DNA(订书钉链)将一条长链DNA(脚手架链)折叠成各种二维结构。此后,利用DNA折纸技术,一系列复杂的三维结构也相继被报道。与DNA折纸技术不同,在无脚手架链的情况下,Yin仅利用几百条短链DNA作为组装模块就成功构建了多种二维及三维纳米结构。该方法最显著的特点是可在事先设计好的DNA画布上裁剪出任意结构,免去了对所有新结构的重新设计。随着DNA纳米结构组装方法的发展,其应用也引起了人们的广泛关注,尤其是在单分子检测、材料组装及动态系统方面,表明DNA纳米技术在科技研究中有着巨大的应用前景。本论文详细阐述了一种基于自组装纳米结构位置编解码的多重DNA检测方法。该方法具有编解码方式简单和反应速率快的优点。此外,我们研究了基于DNA自组装纳米技术的形状及尺寸可调多边形空腔的构建。该实验发展了一种更简单直接的角度控制方法。具体工作如下：1.基于自组装纳米结构位置编解码的多重DNA检测的研究。首先,我们合成了一个三维不对称纳米结构(Chip Unit,简称CU),其结构分为两部分：长方体主体和主体一端不对称位点标记。我们在CU主体上的四个不同位点引入了不同序列的捕获DNA,分别与对应的目标DNA部分互补。相应地,我们合成了多种卫星DNA纳米结构(Detection Unit,简称DU),其包含与对应目标DNA剩余部分互补的探针DNA序列。当某种目标DNA存在时,通过DNA杂交,DU会被引入到CU的对应位点,用甲酸双氧铀对样品进行染色,在透射电子显微镜(TEM)下可根据位置解码清晰地确定对应的目标DNA。2.形状及尺寸可调的DNA多边形空腔的构建。首先,我们通过改变DNA双螺旋的长度合成了末端斜度可控的DNA纳米结构作为组装单体。并且,我们在单体末端悬置了单链DNA(Sticky End 1),相应地,在其侧面悬置了与StickyEnd 1序列互补的单链DNA (Sticky End 2)。通过DNA互补杂交,两组悬置单链可将单体相互连接,最终构建成具有目标形状的多边形空腔。此外,我们将Sticky End 1位置固定,而将Sticky End 2沿长度方向移动,即可方便地实现多边形空腔的尺寸调节。