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脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleicacid，DNA)是生物体遗传信息的载体，广泛地存在于自然界中。DNA具有规则的双螺旋结构，其碱基严格地按照Watson-Crick碱基互补配对原则进行配对连接。除此之外，DNA具有纳米尺度、稳定性好、编码性好以及可操作性强等优点，所以DNA是一种天然的自组装纳米材料。本文根据DNA自组装原理，设计并制备DNA纳米结构，并用原子力显微镜(AtomicForceMicroscope，AFM)和透射电镜(Transmissionelectronmicroscope，TEM)对DNA自组装结构进行表征。具体内容如下:
(1)用变性聚丙烯酰胺凝胶(denaturing-polyacrylamidegelelectrophoresis，denaturing-PAGE)对单链DNA进行纯化，用紫外分光光度计测量纯化前后DNA浓度和质量，最终单链DNA回收率在15％～33％之间。同时对单链DNA的吸光度进行了紫外波段的扫描，得出单链DNA的吸收峰在260nm处，说明实验中的DNA溶液里没有其他生物大分子干扰，保证了实验的进一步进行。
设计并自组装了三点星模块结构，用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(native-PAGE)进行表征。同时比较了不同单链DNA摩尔比例对三点星模块结构形成的影响，发现当组成三点星模块的三条单链DNA摩尔比例为hex1∶hex2∶hex3=1∶3∶3时候形成的三点星结构最稳定。
(2)设计带有回文DNA序列黏性末端的三点星结构，用三条单链DNA直接自组装得到六边形网格状DNA二维阵列结构。在实验方法上是把3条单链按照1∶3∶3比例混合在一起一次性退火就可以得到六边形网格状DNA二维阵列结构，在实验原理上是三条单链DNA首先自组装形成三点星模块结构，然后三点星模块结构通过黏性末端互补配对连接，最终组装成二维阵列结构。用native-PAGE和AFM进行表征，表征的结果显示六边形网格边长约20nm，阵列高度约2nm。
(3)设计了两种不同黏性末端序列的三点星模块结构，当把这两种三点星模块等比例混合之后，就可以自组装形成六边形网格状DNA二维阵列。本实验采用的是“两步退火”自组装的方法，native-PAGE和AFM表征结果显示这种方法成功制备了六边形网格状DNA二维阵列结构。对这两种三点星模块在25℃、37℃、50℃和65℃四种起始退火条件下自组装得到的二维阵列进行了比较，发现50℃条件下形成的二维阵列结构最稳定，37℃和65℃两种起始退火温度条件下形成的二维阵列结构有不同程度的分散，25℃条件下不能形成二维阵列结构。
(4)以三点星DNA结构为模板引导纳米金自组装。通过native-PAGE进行表征，表征结果显示成功制备了带有黏性末端的三点星DNA结构。通过琼脂糖凝胶电泳(Agaroesgelelectrophoresis，AGE)和TEM表征，成功实现了以三点星结构引导纳米金自组装，自组装得到的三个纳米金形成规则的三点星状结构，纳米金的直径约5nm，相邻两个纳米金之间的距离约20nm。