生物大分子纳米管在跨膜离子/分子通道,细胞内转运和细胞间通讯等生理过程中,起着重要的作用。虽然遗传编码的蛋白质纳米管在体内占主导地位,但随着DNA纳米技术的发展,仿生DNA纳米管的体外构建逐渐引起了人们的浓厚兴趣。研究者们希望构建具有用户定义结构特征且具有一定生物学相关性的DNA纳米管,这促进了这些纳米管在不同领域的应用,例如药物载运及可控释放,纳米材料模板,以及人造膜通道的构建等。DNA纳米技术为构建纳米级任意大小和形状的复杂材料提供了强大的自下而上的方法。典型的DNA纳米管可以用平行排列的DNA双链体组装,或通过闭合DNA Tiles晶格组装。这些人造DNA纳米管可以用户定制并进行位点特异性修饰,以实现仿生功能,包括离子/分子通道,生物反应器,药物递送和生物分子传感等。然而,关于DNA纳米管在溶液中的结构信息知之甚少。本文报告了利用同步加速器小角度X射线散射(SAXS)对DNA纳米管的原位表征方法,实验所用的DNA纳米管由具有确定长度分布的单元组成。通过结合实验和理论研究,发现利用SAXS获得的结构数据与原子力显微镜(AFM),透射电子显微镜(TEM)和动态光散射(DLS)结果一致。我们的研究结果表明SAXS是一种可靠的DNA纳米管结构分析方法,可以帮助我们在今后的工作中合理设计其他纳米管结构。