仿生机器能够以类似于头足类动物的方式将机械驱动转换为自适应着色，已经在各种长度尺度上得到了广泛的应用。在纳米尺度上，非常需要一种具有自适应颜色的可变形纳米机器，它可以感知和调节细胞或细胞内的相互作用。

鉴于此，上海交通大学樊春海院士、左小磊、毛秀海等人报告了一种 DNA 框架纳米机器 (DNA framework nanomachine, DFN) 的设计，它可以根据单个突触小泡的 pH 值变化自主改变形状，进而通过机械荧光驱动机制显示自适应荧光颜色。

为了构建 DFN，研究人员使用四面体 DNA 纳米结构作为框架，将嵌入的 pH 响应 i-motif 序列与 Förster 共振能量转移对和靶向囊泡膜的亲和胆固醇部分标记在一起。

研究人员发现，由于尺寸排阻效应，被内吞的 DFN 被单独困在活突触细胞的单个内吞小泡中。DFN 的适应性荧光显色能够以连续的方式对静息 pH 值进行单囊泡定量，从而可以长期跟踪细胞内过程和细胞间通讯中的胞吐作用和融合动力学。

鉴于 DFN 的精确可编程性，它们的大小和颜色适应囊泡腔环境为过程跟踪突触细胞囊泡融合的动力学提供了可行的解决方案。

参考文献：

Mechano-fluorescence actuation in single synaptic vesicles with a DNA framework nanomachine. Science Robotics 2022.

DOI: 10.1126/scirobotics.abq5151

https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abq5151