维持生物分子生理浓度对人体健康极为关键。传统药物依赖剂量调控病理靶点，却易因剂量不当引发严重副作用，像抗凝治疗中出血问题突出，大量不良药物事件与之相关，且传统抗凝药及部分新型抗凝药存在诸多局限。智能药物递送系统虽能反馈调节药物释放，可反馈API吸收效率有限且有安全隐患。蛋白质-聚合物/核酸共轭技术虽广泛应用于疗法和传感器开发，但共价修饰蛋白质有酶活降低、沉淀聚集等弊端，且相关构建方法缺乏通用性。适配体与核酸自组装技术结合可开发生物传感器，受此启发，本文提出构建双价DNA适配体HDTB，其短间隔可引导结合不同目标分子并自组装成ATC（适配体-靶链），ATC等温自组装、无蛋白质共价修饰，还可灵活控尺寸、按需用解药分散，有望解决从传感器到治疗学等多领域的相关问题。
凝血酶的生理浓度对凝血过程起着决定性作用，而凝血酶结合适配体能够有效抑制凝血酶及其促凝活性。本文运用ATCR技术构建了双价适配体HDTB，如图1所示，它是由具有高结合亲和力但凝血酶抑制能力低的适配体（HBAA，Kd：12 nM）和具有低结合亲和力但凝血酶抑制能力高的适配体（LBAA，Kd：118 nM）通过一个短聚T间隔连接而成。在低凝血酶浓度时（凝血酶浓度低于LBAA的结合亲和力时），由于短间隔的限制，HBAA 锚定在蛋白质上会阻止LBAA与同一蛋白质分子结合。又因为LBAA对目标的结合亲和力低，所以它在生理环境中保持游离状态，这样血液的凝血能力就能在生理水平上得以维持。在高凝血酶浓度中（凝血酶浓度高于 LBAA的结合亲和力），锚定的HDTB开始从ATCR成核并生长形成适配体- 目标链（ATC），从而发挥抗凝作用。通过调整 HBAA和LBAA的结合亲和力，可以设定HDTB对目标分子的结合阈值浓度。将凝血酶结合阈值设定在大约236 nM（凝血酶的健康生理峰值水平约为 100 nM），这样就可以在维持身体正常凝血功能的同时，通过长ATC对目标的有效结合与包裹来阻断目标的底物，从而提供有效的抗凝血治疗。综上所述，新开发的HDTB能够根据患者的病情自我调控其抗凝血效果，以此将因剂量不当所产生的副作用降至最低。
首先，团队探究了基于反应温度和解毒剂的ATC操作，在确定2-nt长度的T连接子为最佳ATC发生结构后，探究在在25-50℃的ATC自组装情况，如图2所示，ATC在37℃发生自组装，50℃组装效果最为明显。
团队接下来对智能抗凝的接头长度进行了优化，首先进行了在不同浓度凝血酶下的凝血测试实验。在生理缓冲液中，设置了体外健康凝血酶浓度100 nM和体外高凝浓度250 nM，添加相同浓度的HDTB后，发现当凝血酶浓度高于250 nM时，ATC反应发生，在100 nM浓度下却没有明显的聚集现象（图3）。
同时，还对不同间隔长度HDTB及商业化的抗凝试剂盒做出性能对比实验。如图4所示，实验证实，过长的间隔设计会导致HBAA以分子内方式促进凝血酶的结合，从而导致HDTB的智能能力丧失。而商业抗凝剂（达比加群、阿加曲班和比伐卢定）在健康条件下不必要地抑制凝血酶，HDTB-2显示出对凝血酶抑制的理想保护。
随后，团队验证了这种智能抗凝剂在人血浆样品中的疗效，使用2.5 nM和250 nM的凝血酶分别模拟健康状态和高凝状态下的凝血情况，通过添加口服抗凝剂达比加群和注射抗凝剂肝素以及HTDB-2，监测总凝血时间来评估HYDB-2的智能性。如图5所示，实验结果显示，达比加群和肝素在健康状态下不必要地抑制凝血酶，而智能药物可以维持内在途径的生理凝血能力。
最后，团队还探究了智能抗凝剂在大鼠体内的抗凝作用。通过瘀滞诱导的静脉血栓形成模型测试了HDTB-2的治疗效果，实验结果如图6所示，可见HDTB-2可以有效减少血栓的形成，同时随着服药时间的流逝，大鼠的身体会自然地中和体内的抗凝作用，且HDTB-2对健康的大鼠止血没有影响。
