纳米技术和生物技术已经发展成为最受关注的科学技术前沿领域,对科学技术自身发展和人类社会经济发展的作用难以估量。而DNA不仅承载着生命遗传信息,还是天然的纳米生物材料和元件。自DNA双螺旋结构被发现以来,给人类社会带来革命性的变化。人们对于遗传、疾病和人类本身的了解达到了亘古未有的高度。而二十世纪九十年代纳米技术的兴起又使DNA的特性得到了淋漓尽致的发挥。DNA纳米技术这个生物与纳米联姻的全新领域已经进入了快速发展期。其中各种DNA纳米结构,从简单的十字星到复杂的地图乃至扭曲的三维形状层出不穷,并成为国际上的研究热点。相比于传统的生物大分子,DNA纳米结构具有精微的纳米生物材料特征,多样的功能性,尤其是作为智能型多功能材料在生物医药领域具有广阔的应用前景。越来越多的研究者致力于DNA纳米结构在生物医药方面的应用。基于此,本论文主要研究的内容是DNA纳米结构对不同环境的响应及其进入细胞后的分布。具体研究如下:1)本课题首先合成了三种不同构型的DNA纳米结构,包括DNA四面体结构,DNA三角形折纸结构和DNA矩形折纸结构。接着本论文继续研究了DNA纳米结构对Mg²⁺浓度的响应和温度的响应。结果表明,DNA纳米结构在短时间（10min）的低Mg²⁺浓度处理下,其结构会发生一定的变化,不同的纳米结构变化不同;而当返回正常浓度时,其结构会变回原来的状态。而当低Mg²⁺浓度条件下长时间（1h,2h）处理时,其结构也会发生不同程度的变化,但当返回正常浓度时,会发生严重的团聚。本课题还研究了DNA纳米结构对温度的响应,所选的纳米结构为三角形折纸结构。结果表明,温度升高时,折纸结构的高度会增大;当温度低于40℃时,其形态基本保持不变,依然为规则的三角形结构;当温度达到60℃时,折纸结构边缘发生一定程度的皱缩,而当温度达到90℃以上时其结构明显胀大。表明DNA纳米结构在低温（小于40℃）下可以保持形态稳定。2)第二部分工作中我们对DNA纳米结构进入细胞的亚细胞分布进行了研究。本实验采用的DNA纳米结构为DNA三角形折纸结构,同时采用无机材料金纳米粒子进行试验参照。本实验将荧光修饰的纳米结构与细胞孵育一定时间后,分别对早期核内体、晚期核内体、溶酶体、高尔基体四种细胞器进行免疫荧光标记,通过对细胞器与材料的共定位分析,研究纳米结构进入细胞后的代谢过程。结果表明,两种纳米材料都能大量进入细胞,但DNA三角形折纸结构主要分布在早期核内体、晚期核内体和溶酶体中,而金纳米粒子主要分布在早期核内体和晚期核内体中。