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單鏈DNA（ssDNA）包括環狀單鏈DNA（cssDNA）和線性單鏈DNA（lssDNA）兩種。其應用目前主要集中在以下兩個領域：

1、隨著CRISPR/Cas9基因編輯技術的興起，ssDNA因其片段敲入效率高、能有效避免雙鏈DNA（dsDNA）片段在基因組中隨機插入的問題等優勢，在基因敲入領域得到了廣泛應用。宜明獨立開發了可制備長鏈或超長鏈的ssDNA的新工藝，相較于傳統的外切酶工藝，可以有效的避免長鏈ssDNA被外切酶非特異切割活性引入的不完整性和外切酶消化不徹底引入的局部雙鏈問題。

2、ssDNA還在新興的DNA折紙（DNA origami）技術中被廣泛使用，通過長的單鏈DNA支架與數百條與之互補配對的短鏈DNA（通常20-60 bp）相互配對后，折疊成一定形狀的一維、二維、三維納米物體，以及可變化的DNA折紙結構。這些DNA納米材料具有很好的生物相容性、精確的可尋址性以及穩定性等自身優勢，因此這些DNA微觀結構可以作為一種納米材料應用在各個領域，如靶向遞送、納米材料加工等。