ในทางชีวเคมีการแทรกตัว ( Intercalation) คือการที่โมเลกุลแทรกตัวเข้าไประหว่างเบสระนาบของกรดดีออกซีไรโบ nucléique (DNA) กระบวนการนี้ใช้เป็นวิธีการวิเคราะห์ DNA และยังเป็นพื้นฐานของสารพิษบางชนิดอีกด้วย

โมเลกุล (ในกรณีนี้ เรียกอีกอย่างว่า ลิแกนด์ ) สามารถโต้ตอบกับ DNA ได้หลายวิธีลิแกนด์อาจโต้ตอบกับ DNA โดยการจับกันด้วยพันธะโควาเลนต์การจับกันด้วยไฟฟ้าสถิต หรือการแทรกตัว^{[ 1 ]}การแทรกตัวเกิดขึ้นเมื่อลิแกนด์ที่มีขนาดและลักษณะทางเคมีที่เหมาะสมสามารถแทรกตัวเข้าไปอยู่ระหว่างคู่เบสของ DNA ลิแกนด์เหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นโพลีไซคลิกอะโรมาติกและแบนราบ ดังนั้นจึงมักเป็นสารย้อมกรดนิวคลีอิกที่ดีสาร แทรกตัวใน DNA ที่ได้รับการศึกษาอย่างเข้มข้น ได้แก่เบอร์เบอรี น เอทิเดียมโบ ร ไมด์ โปรฟลาวีนดาวโนไม ซิน ด็อกโซรูบิ ซินและทาลิโดไมด์ สารแทรกตัวใน DNA ถูกนำมาใช้ใน การรักษา ด้วยเคมีบำบัดเพื่อยับยั้งการจำลองแบบ DNA ในเซลล์มะเร็งที่เติบโตอย่างรวดเร็ว ตัวอย่างเช่น โดโซรูบิซิน (แอดริอะไมซิน) และดาวโนรูบิซิน (ซึ่งทั้งสองชนิดใช้ในการรักษาโรคมะเร็งต่อมน้ำเหลืองฮอดจ์กิน ) และแดคติโนไมซิน (ใช้ในการรักษามะเร็งวิล์มมะเร็งกระดูกอีวิงและมะเร็งกล้ามเนื้อลาย )

เมทัลโลอินเตอร์คาเลเตอร์คือสารประกอบของแคตไอออนโลหะกับลิแกนด์อะโรมาติกโพลีไซคลิก แคตไอออนโลหะที่ใช้กันมากที่สุดคือรูทีเนียม (II) เนื่องจากสารประกอบของรูทีเนียมสลายตัวช้ามากในสภาพแวดล้อมทางชีวภาพ แคตไอออนโลหะอื่นๆ ที่เคยใช้ ได้แก่โรเดียม (III) และอิริเดียม (III) ลิแกนด์ทั่วไปที่ติดอยู่กับแคตไอออนโลหะคือไดไพริดีนและเทอร์ไพริดีนซึ่งโครงสร้างระนาบเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการแทรกตัว^{[ 2 ]}

คู่เบสใน DNA ต้องแยกออกจากกันเพื่อให้สารแทรกซึมเข้าไปได้ การแยกนี้เกิดขึ้นได้จากการคลายเกลียว ตัวอย่างเช่นเอทิเดียมคลายเกลียว DNA ประมาณ 26° ในขณะที่โปรฟลาวีนคลายเกลียวประมาณ 17° การคลายเกลียวนี้ทำให้คู่เบสแยกออกจากกัน หรือ "ยกตัวขึ้น" ทำให้เกิดช่องเปิดประมาณ 0.34 นาโนเมตร (3.4 Å) ในทำนองเดียวกัน ในกรณีของการแทรกซึมของอนุพันธ์ไทอะโซลออเรนจ์ ระยะห่างระหว่างคู่เบสเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ จากประมาณ 4.7 Å เป็นประมาณ 6.9 Å ^{[ 3 ]}การคลายเกลียวนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเฉพาะที่ในสาย DNA เช่น การยืดสาย DNA หรือการบิดของคู่เบส การดัดแปลงโครงสร้างเหล่านี้อาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงการทำงาน ซึ่งมักจะนำไปสู่การยับยั้งการถอดรหัสและการจำลองแบบและกระบวนการซ่อมแซม DNA ซึ่งทำให้สารแทรกซึมเป็นสารก่อกลายพันธุ์ ที่มี ศักยภาพ ด้วยเหตุนี้ สารที่แทรกตัวเข้าไปใน DNA จึงมัก_ก่อให้เกิดมะเร็งเช่นเอ็กโซ (แต่ไม่ใช่เอนโด) 8,9 อีพอกไซด์ของอะฟลาทอกซิน B1 และอะคริดีนเช่นโพรฟลาวีนหรือควินาครีน

การแทรกตัวเป็นกลไกการโต้ตอบระหว่างระบบอะโรมาติกโพลีไซคลิกแบบระนาบประจุบวกที่มีขนาดที่เหมาะสม (ในระดับของคู่เบส) ได้รับการเสนอครั้งแรกโดยLeonard Lermanในปี 1961 ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}กลไกการแทรกตัวที่เสนอไว้ข้อหนึ่งมีดังนี้: ในสารละลายไอโซโทนิกในน้ำ ตัวแทรกตัวประจุบวกจะถูกดึงดูดด้วยไฟฟ้าสถิตไปยังพื้นผิวของ DNA โพลีแอนไอออนิก ลิแกนด์จะแทนที่ไอออนโซเดียมและ/หรือแมกนีเซียมที่มีอยู่ใน "กลุ่มเมฆควบแน่น" ของไอออนดังกล่าวที่ล้อมรอบ DNA (เพื่อปรับสมดุลบางส่วนของผลรวมของประจุลบที่แต่ละออกซิเจนของฟอสเฟตมีอยู่) จึงก่อให้เกิดการเชื่อมโยงทางไฟฟ้าสถิตที่อ่อนแอกับพื้นผิวด้านนอกของ DNA จากตำแหน่งนี้ ลิแกนด์จะแพร่กระจายไปตามพื้นผิวของดีเอ็นเอและอาจเลื่อนเข้าไปในสภาพแวดล้อมที่ไม่ชอบน้ำซึ่งพบอยู่ระหว่างคู่เบสสองคู่ ซึ่งอาจ "เปิด" ชั่วคราวเพื่อสร้างตำแหน่งแทรก ทำให้เอทิเดียมสามารถเคลื่อนที่ออกจากสภาพแวดล้อมที่ชอบน้ำ (น้ำ) ที่อยู่รอบๆ ดีเอ็นเอและเข้าไปในตำแหน่งแทรกได้ คู่เบสจะเปิดออกชั่วคราวเนื่องจากพลังงานที่ดูดซับระหว่างการชนกับโมเลกุลของตัวทำละลาย

• แอนทราไซคลิน
• การแทรกสอด (ทางเคมี)
• แหนบโมเลกุล
• กรดนิวคลีอิกแทรกตัวบิดเบี้ยว