當前，癌癥、傷口愈合、炎癥和其他許多疾病的治療方法，以及人造血管和支架的藥物再填充程序，往往都依賴于所謂的藥物輸送貯存庫（drug delivery depots），它們通過藥物注射和手術植入，接近被治療的部位。然而，今天在臨床上使用的藥物輸送貯存庫是一次性使用的，一旦用完就不能再填充。此外，一旦所有藥物被釋放完，有時候需要額外的*去除它們，從而使患者處于額外的風險當中。
針對這些缺陷，科學家們*尋找的一種解決方案是局部給藥，可允許藥物貯存庫的微創性再填充，在數周或數月的過程中重復藥物劑量。再填充局部給藥，也避免了手術切除的必要性。更具體地說，將寡脫氧核苷酸共軛藻酸鹽藥物有效負載，用于給藥水凝膠（含有互補序列）的藥物再填充，并用于*。（一個寡脫氧核苷酸ODN，是一段很短的核苷酸序列，含有脫氧核糖；藻酸鹽是廣泛分布于褐藻細胞壁的一種陰離子多糖。）研究人員得出結論，他們的概念驗證性研究表明，其他藥物輸送裝置的再填充，可潛在地應用于各種疾病的治療當中。
在開發過程中，科學家面臨三大挑戰：設計一種系統，利用核酸的互補性，再填充血液中的藥物傳遞貯存庫；修改一種注射輸送裝置，將替換物注入血液；將藻酸鹽用于局部藥物控釋和血液為基礎的靶定。Brudno稱：“將DNA納米技術用于藥物再填充所面臨的挑戰是，制定可特定結合且在體內穩定的藻酸鹽-DNA軛合物，以便藥物輸送裝置使用。我們的藥物-藻酸鹽-DNA配方必須有良好的藥代動力學、體內穩定性，以及特異性識別、結合駐留在病變部位的裝置的能力。”
藥代動力學——一種藥物的連續吸收、生物利用度、分布、代謝和排泄，涉及受體結合、受體后效應和化學相互作用，因此決定著藥物作用的開始、持續時間和強度。“我們zui終選定的用以解決這些挑戰的配方，是通過利用化學穩定的DNA與具有良好藥代動力學的藻酸鹽共軛結合。”
局部藥物輸送裝置不能再填充，一直是該領域的一個主要限制因素，激勵著當下的許多調查研究。他指出：“這項工作的主要觀點是，這些設備可以作為血液為基礎的納米粒子的一種‘導航信標’。這項工作的一個主要創新是，使用核酸識別，從而允許載藥納米粒子替換物和植入裝置之間的特異性結合。”
