“DNA折纸术”的原理其实并不难，其实就是将DNA分子作为积木，然后通过一定技术，将它们搭建成人们想要的任何形式。那么为什么要用DNA分子呢？众所周知，要制造一台可以量产完全相同的物件且基本不出错的机器非常困难，而DNA双螺旋分子就是这样一台天然“机器”。DNA分子链上有关于遗传的全部信息，它必须要通过非常精确的碱基配对编码过程，才让生物的特性能够一代代延续下去。所以，DNA折纸术的最大特点就是“单位足够小”、“编码够精确”。

加州理工学院生物工程系钱璐璐教授课题组用DNA折纸术打造出了一幅宽度仅100纳米的《蒙娜丽莎》，完全是分子级别。

在DNA折纸术中，研究人员通过反复折叠长链DNA构建包括微型生物传感器和药物输送容器在内的微型3D结构。这项技术于2006年在加州理工学院首创，在过去十年中吸引了数百名新的研究人员对其进行探索，他们渴望研制出能够检测和治疗人类疾病、评估污染物对环境的影响并能协助其他生物应用的容器和传感器。

尽管DNA折纸术的原理很简单，但将这项技术用于设计新结构的工具和方法并不是那么容易掌握的，也没有充分的文献记录。此外，对这种方法不熟悉的科研人员没有一个参考文献可以解释构建DNA结构的最有效方法，以及如何避免可能浪费数月甚至数年研究的陷阱。这就是为什么研究DNA折纸术多年的美国国家标准与技术研究院(NIST)的研究人员Jacob Majikes和Alex Liddle编写了第一份关于这项技术的详细指南。他们的综合报告为使用最先进的工具设计DNA折纸纳米结构提供了详细的教程。Majikes和Liddle在1月8日出版的《美国国家标准与技术研究院研究杂志》（《Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology》）上发表了相关文章。

“我们希望将人们开发所需要的工具都整理在一起，并解释一些传统期刊文章中没有提到的东西。综述论文可能会告诉读者每个实验所做的所有事情，但并不能告诉大家他们是如何做到的，”Majikes说，“DNA折纸术依赖于DNA分子互补碱基对相互结合的能力。DNA的四个碱基——腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）和胸腺嘧啶（T）， A与T结合，G与C结合。这意味着一个特定的As、 Ts、 Cs和Gs序列将找到并与它的补体结合。”

这种结合使短链DNA起到“订书钉”的作用，使长链部分折叠或连接独立的链，一个典型的折纸设计可能需要250个订书钉。通过这种方式DNA可以自我组装成各种形状，形成一个纳米级框架，在医疗、生物研究和环境监测中有用的纳米粒子都可以附着在这个框架上。

Majikes说，使用DNA折纸术的挑战是双重的。首先，研究人员正在使用专业术语（碱基对A、G、T和C）构造3D结构。此外，他们使用这些碱基对订书钉来扭转和解旋熟悉的DNA分子双螺旋，以便使链弯曲成特定的形状。这可能很难进行设计和可视化。Majikes和Liddle建议研究人员在研制前，可通过构建3D模型来增强设计直觉，例如用条形磁铁制成的雕塑。这些模型可以揭示折叠过程的哪些方面至关重要，哪些方面是次要的，然后应将其“展平”为2D模型，以与DNA折纸的计算机辅助设计工具兼容（该工具通常使用二维表示）。

Majikes指出，DNA折叠可以通过多种方式完成，有些效率比其他方法低，而有一些则会失败。

Liddle和Majikes计划在之后的工作中再写几篇手稿，详细说明如何成功地用DNA制造纳米器件。