合成DNA已被证明是非常有用的纳米材料的结构构件。由于核酸链之间可以通过高度特异性的序列互补配对结合，同时DNA双螺旋从材料学的角度来看也具有一定的硬度，因此这些遗传物质在过去几十年中已经迅速发展成为新型的纳米材料，并用于组装丰富多样的二维及三维的纳米结构，甚至用于智能纳米机器的制造。人造DNA序列的精确设计和DNA双螺旋折叠的计算机辅助预测使得我们能获得大量任意的2-D和3-D纳米结构，该技术被成为DNA折纸术。这种技术在蛋白质、纳米颗粒和荧光分子的纳米图案化等方面的应用已被广泛研究，显示了其在制备精准可控的复杂纳米结构方面所具有的独特优势。基于此，我们认为利用DNA折纸为模板自下而上制备精密高分子纳米结构和无机纳米结构将是一种非常有前景的纳米材料制备的新策略。我们的研究重点是开发DNA模板法合成具有复杂结构和功能的精密纳米材料，并研究其在纳米医学中的应用。
代表性成果：
Yu Tokura, Yanyan Jiang, Alexander Welle, Martina H Stenzel, Katarzyna Krzemien, Jens Michaelis, Christopher Barner-Kowollik, Yuzhou Wu*, Tanja Weil*, Bottom-up Fabrication of Nanopatterned Polymers on DNA Origami Nanotile by In-situ Atom Transfer Radical Polymerization, Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 5692-5697. (Frontispiece)
Tao Zhang, Andre Neumann, Jessica Lindlau, Yuzhou Wu, Goutam Pramanik, Boris Naydenov, Fedor Jelezko, Florian Schüder, Sebastian Huber, Marinus Huber, Florian Stehr, Alexander Högele*, Tanja Weil* and Tim Liedl*, DNA-based self-assembly of fluorescent nanodiamonds, J. Am. Chem. Soc., 2015, 31, 9776–9779.
