近期，天津题组统用天津大学化工学院仰大勇教授课题组在纳米技术领域权威期刊《Nano Today》上发表了题为 “DNA-based engineering system for improving human and environmental health: identification,大学 detection, and treatment” 的综述文章（DOI：10.1016/j.nantod.2020.100958）。作者结合课题组自身的仰大勇课于改研究工作，介绍了DNA工程系统在水环境污染源识别、程系致病菌检测和药物治疗三个领域的善人研究进展。天津大学化工学院和美国康奈尔大学博士后廖人宽为该文第一作者，类环料牛合作者包括美国康奈尔大学罗丹教授等。境健

当前，康材水污染对人类和环境健康构成严重威胁，天津题组统用对人类社会可持续发展带来了重大挑战。大学据报道，仰大勇课于改发展中国家90%的程系废水未经处理就被排放进水体，对水质造成极大影响。善人血吸虫病、类环料牛疟疾、境健霍乱和腹泻等多种疾病与水污染直接相关，饮用受污染的水是全球死亡的主要原因，而缺乏诊断、预防和治疗措施进一步加剧了这种情况。水污染源的识别、水中病原体的检测以及采取何种药物治疗措施之间具有高度的关联，传统工程系统一般采取彼此独立的策略来应对这些挑战，效果有限且费时费力。

DNA分子具有遗传功能、生物相容性、纳米级可控性、可编程性和分子识别能力等独特优点，本文提出以DNA分子作为基质材料，构建功能性纳米工程系统来制定有针对性且高效的应对策略，从而改善人类和环境的健康。在应对水污染及其健康风险挑战过程中，首先采用DNA 示踪剂来识别水污染源，制定水污染源控制方案，进而应用DNA条形码来检测水中病原体的种类，确定合适的治疗手段，最后采用DNA水凝胶快速生产疫苗蛋白并实现药物的准确递送。在明确DNA工程系统作用原理的基础上，系统总结三种DNA工程系统（DNA 示踪剂、DNA条形码和 DNA水凝胶）的设计、制备和应用流程，详细梳理了各自的典型研究案例及发展脉络，重点分析了DNA示踪剂应用于地表及地下水体污染物运移示踪的技术模式，对比了DNA条形码不同设计方案在致病菌检测上的特点，评价了DNA 水凝胶在疫苗蛋白生产和药物递送上的效果。最后，指出了DNA工程系统在未来发展所面临的问题和挑战，并展望了重点的研究方向。DNA工程系统在水环境健康领域的应用尚处于初步阶段，不同DNA子系统的有机结合有助于更大程度地发挥DNA分子的功能特性，为改善人类环境健康做出更大的贡献。

图1. DNA工程系统（DNA示踪剂、DNA条形码和 DNA水凝胶）应用于水污染源识别、致病菌检测和药物治疗

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.nantod.2020.100958

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