细胞组装通常是按照预先设计的方式改造细胞,并实现特定的细胞间连接,从而赋予组装的细胞群体特殊的功能。构建细胞组装模型不仅对研究细胞间通讯、组织和器官形成、免疫反应和癌症转移至关重要,还可以重构体外疾病模型并研究各种治疗方法的有效性。然而,传统单价修饰方式细胞组装效率较低,这大大制约了细胞组装技术的广泛应用。传统的单价修饰在每个修饰位点只提供一个结合位点,而多价修饰的优势在于每个修饰位点可扩展出多个结合位点。本论文立足于如何实现高效细胞组装这个科学问题,利用DNA分子精确的碱基互补配对原则和可编程性,通过滚环复制技术合成的具有重复序列结构的长链DNA,实现细胞表面的多价修饰,提高细胞组装效率。本论文引入了两种多价修饰的方式用于提高细胞组装效率。由以下两部分构成:第一部分:滚环复制技术用于细胞组装及其在再驯化巨噬细胞中的应用。通过滚环复制技术制备具有重复序列的长单链DNA,对细胞膜进行修饰,开发了一种通用高效的细胞组装方式。细胞膜通过温和还原得到游离的巯基,利用巯基与马来酰亚胺间的迈克尔加成反应,将端位马来酰亚胺修饰的由滚环复制放大技术得到的长链DNA修饰到细胞膜表面,并利用碱基互补作用实现了特定细胞之间的高效组装。细胞组装效率提高至42.62%。同时,我们将该细胞组装策略应用到巨噬细胞的再驯化中,研究发现通过细胞组装可以增强M1型巨噬细胞对M2型巨噬细胞的再驯化效果。第二部分:“Click”反应与滚环复制技术结合用于高效细胞组装。结合滚环复制技术、糖代谢标记技术,通过“Click”反应,实现高效细胞组装。利用叠氮（N₃）标记靶细胞,通过滚环复制将双苯并环辛炔（DBCO）引入到长链DNA,并将其修饰另一靶细胞。N₃基团和DBCO基团可以通过“Click”反应迅速形成共价键,实现细胞高效组装,细胞组装效率提升至66.97%。同时可以将该细胞组装技术用于抑制细胞转移。