当前，癌症、伤口愈合、炎症和其他许多疾病的治疗方法，以及人造血管和支架的药物再填充程序，往往都依赖于所谓的药物输送贮存库（drug delivery depots），它们通过药物注射和手术植入，接近被治疗的部位。然而，今天在临床上使用的药物输送贮存库是一次性使用的，一旦用完就不能再填充。此外，一旦所有药物被释放完，有时候需要额外的*去除它们，从而使患者处于额外的风险当中。
针对这些缺陷，科学家们*寻找的一种解决方案是局部给药，可允许药物贮存库的微创性再填充，在数周或数月的过程中重复药物剂量。再填充局部给药，也避免了手术切除的必要性。更具体地说，将寡脱氧核苷酸共轭藻酸盐药物有效负载，用于给药水凝胶（含有互补序列）的药物再填充，并用于*。（一个寡脱氧核苷酸ODN，是一段很短的核苷酸序列，含有脱氧核糖；藻酸盐是广泛分布于褐藻细胞壁的一种阴离子多糖。）研究人员得出结论，他们的概念验证性研究表明，其他药物输送装置的再填充，可潜在地应用于各种疾病的治疗当中。
在开发过程中，科学家面临三大挑战：设计一种系统，利用核酸的互补性，再填充血液中的药物传递贮存库；修改一种注射输送装置，将替换物注入血液；将藻酸盐用于局部药物控释和血液为基础的靶定。Brudno称：“将DNA纳米技术用于药物再填充所面临的挑战是，制定可特定结合且在体内稳定的藻酸盐-DNA轭合物，以便药物输送装置使用。我们的药物-藻酸盐-DNA配方必须有良好的药代动力学、体内稳定性，以及特异性识别、结合驻留在病变部位的装置的能力。”
药代动力学——一种药物的连续吸收、生物利用度、分布、代谢和排泄，涉及受体结合、受体后效应和化学相互作用，因此决定着药物作用的开始、持续时间和强度。“我们zui终选定的用以解决这些挑战的配方，是通过利用化学稳定的DNA与具有良好药代动力学的藻酸盐共轭结合。”
局部药物输送装置不能再填充，一直是该领域的一个主要限制因素，激励着当下的许多调查研究。他指出：“这项工作的主要观点是，这些设备可以作为血液为基础的纳米粒子的一种‘导航信标’。这项工作的一个主要创新是，使用核酸识别，从而允许载药纳米粒子替换物和植入装置之间的特异性结合。”
