AI赋能酶法合成,国产超长单链DNA试剂实现重大突破

2026

AI赋能酶法合成

双酶协同固相纯化

前言

/ Foreword

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单链DNA（ssDNA）是基因编辑、DNA纳米材料、分子探针、基因治疗研发的核心关键原料。但一直以来，超长片段的单链DNA合成难度大、成本昂贵，是行业公认的技术瓶颈。

华东理工大学吴海珍教授团队在《Nucleic Acids Research》发表研究，结合机器学习参数优化与双酶协同体系，突破传统酶法合成局限，搭建出可高效制备万碱基级超长 ssDNA 的新型合成平台，为长链核酸标准化制备提供了全新国产化技术方案。

AI优化双酶合成体系

NEWS

新技术优势突出

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可合成长度高达15000个核苷酸的高纯度单链的DNA

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产量是同类商业化试剂的4.73倍

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实现「诊疗一体化」新应用

为解决长片段ssDNA纯化损耗高、易断裂、难量产的问题，研究建立了硫醇-金模板固定固相合成工艺，结合自动化磁珠纯化系统，将长链ssDNA纯化回收率提升至86.38%。利用自研高纯度超长ssDNA，精准组装六螺旋束DNA折纸纳米框架，成功负载CRISPR基因编辑系统，构建出结构均一、靶向性稳定的DNA纳米递送平台。

科研与产业价值

该研究通过酶体系改造、缓冲液工程与智能参数优化，改善了传统酶促合成长度不足、产物不均、回收率低的问题。整套工艺设备门槛低，可实现高纯度超长ssDNA的稳定、批量制备，为DNA纳米技术、基因编辑基础研究、合成生物学研究提供了更可控、高效的核酸合成方案，为后续相关技术的标准化、体系化发展提供了实验基础。

原文摘要

While DNA nanotechnology holds transformative potential across biomedical and information storage applications, current technologies face critical limitations in synthesizing long single-stranded DNA (ssDNA) with high purity and homogeneity. To address these challenges, we developed Ouroborosyn-ssDNA, a nicking enzymatic assisted replication (NEAR) platform that synergizes enzymatic engineering with computational optimization.

图片来源：NAR 2026 官方原文

原文信息：

出版日期：2026年2月27日

卷 / 期：第54卷，第4期

DOI：10.1093/nar/gkag131

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