有机小分子介导的DNA非常规碱基结构可拓展DNA自组装材料的构建基元，丰富DNA纳米结构的功能，在基于DNA纳米材料的探针设计和递药载体设计中具有应用潜力。同时，识别可介导DNA非常规碱基结构的有机小分子，亦可为生命遗传物质的前体和进化路径研究提供线索。现有方法下，对可介导DNA非常规碱基结构的这一类小分子的识别与研究依赖实验手段，较为低效，难以实现大范围筛选。

近年来，随着算力的大幅提升，对DNA等天然高分子的分子动力学模拟得到大量应用，准确度高，已成为实验手段的强有力补充。在前期研究的基础上，安徽医科大学的赵洁旻副教授、张玲玲教授和中国科学技术大学王嵩副研究员合作，发展了以分子动力学模拟为主，自动化轨迹分析和量化打分的筛选方法，实现了对DNA碱基-有机小分子-碱基稳定三元结构的高效筛选，在对首批38个候选小分子的266组模拟中，识别出7种新的碱基-有机小分子-碱基稳定三元结构。

利用现有的DNA三链体晶体结构和T6-三聚氰胺晶体结构可对候选小分子广泛构建初始猜测结构，模拟结果显示出了极好的分辨能力。可介导DNA非常规碱基配对的候选小分子初始猜测结构在1 ns的模拟时长下保持稳定。模拟结果也得到了凝胶电泳实验的验证。

在该工作中，7种稳定的碱基-有机小分子-碱基三元结构和8种亚稳定的这类结构被筛选出来。介导7种稳定结构的有机小分子中，3-甲基腺嘌呤、虫草素、氟达拉滨、西奈芬净这4种小分子具有药用价值，因此，该工作也为基于DNA纳米材料的小分子药物递送载体设计和探针设计提供了一种新策略。