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基于DNA的功能化纳米材料的设计及其在生物诊断中的应用的综述报告
DNA分子是一个重要的生物材料，并且因其自组装能力而引起了材料科学和纳米技术领域的广泛关注。DNA纳米材料可以通过DNA分子的自组装和互补性来构建不同的形状和结构。DNA纳米材料因其高度可控的构建性能，已经被广泛应用于生物诊断领域。
一类常见的DNA纳米材料是DNA自组装纳米结构，包括基于DNA的二维和三维结构。其中，最受关注的二维结构是DNA图案，基于这些图案可以构建出各种奇妙的花纹并进行形态多样性调控。类似地，三维DNA立体形态的构建预示着可编程结构和芯片的制备，根据需求可自由拼接三维结构的功能单元，对于诊断、纳米电子学和纳米机器人等技术具有重要意义。
除此之外，DNA纳米材料还包括基于DNA的酶染色剂、荧光探针、抗体等功能化修饰的产物。其中，荧光探针以其具有高灵敏度和高选择性等特点受到了广泛的关注。利用DNA纳米技术构建的荧光传感器已经展现出优异的生物传感性能，有应用于多种生物分子检测的前景，如核酸检测、蛋白质分析等，进一步推进了基于DNA纳米材料的生物诊断技术的发展。
DNA纳米材料在生物诊断中的应用体现为多方面，例如核酸检测、蛋白质分析和细胞诊断等方面。其中，在核酸检测方面具有重要意义的是DNA引物，针对特定基因序列的DNA引物可以与靶标序列靶向结合并将其扩增，从而达到检测的目的。利用DNA自组装技术构建的多种人工合成核酸分子和适配体可以极大地提升检测的灵敏性和选择性。例如，DNA纳米筛通过空间过滤来实现核酸的扩增检测，具有出色的灵敏度和可靠性。此外利用FRET（荧光共振能量转移）原理搭建的DNA纳米光学传感器可以在分子水平上监测杂交反应，从而对目标核酸进行高效准确检测。
总之，通过基于DNA的功能化纳米材料的设计和构建，可以制备出多种不同形态、性质和功能的纳米材料。在生物诊断方面，利用DNA纳米材料实现高灵敏、高选择、高特异的生物分子检测是非常具有应用前景的研究方向。