Nanoscale Adv│MOFs综述：生物金属有机框架在生物传感、成像与疾病治疗领域的研究进展

近年来，具有较好生物相容性和功能的金属有机框架（Metal-organicframeworks，MOFs）在生物传感、成像与疾病治疗领域受到广泛关注。有机配体直接影响金属有机框架的生物医学应用（尤其在生物相容性方面），因此对有机配体的严格筛选是十分必要的。内源性生物分子，包括核碱基、氨基酸、多肽、蛋白质、卟啉和糖类等生物配体可被用作构建MOFs的框架，并可显著增加材料生物相容性（图1）。MOFs与生物分子的结合又涉及到多种模式，如客体分子负载、表面修饰或直接作为有机配体构建MOFs。其中由生物内源性分子直接与金属离子配位形成的MOFs，称为生物金属有机框架（Biologicalmetal–organic frameworks，bio-MOFs）。这些生物配体以不同的方式与不同的金属中心相协调，从而形成了bio-MOFs的结构多样性。

图1. bio-MOFs在生物传感、成像与疾病治疗领域的应用 近期，中国药科大学药学院丁娅教授和王怀松副教授受邀在Nanoscale Advances上发表综述文章。聚焦目前广泛研究的bio-MOFs，探讨了由内源性生物分子参与构建的bio-MOFs在生物传感、生物成像、疾病治疗等方面的相关应用。该工作概述了近年来基于核碱基、氨基酸、多肽、蛋白质、卟啉、糖类及其他生物分子作为配体的bio-MOFs材料的设计及生物医学应用，并讨论了bio-MOFs在制备和生物医学应用方面的面临的问题和挑战。首先，金属离子与生物配体的相互作用需要更加系统的研究，为bio-MOFs的设计提供合理的原理体系。其次，有必要开发简单可控、成本有效的制备方法，并研究溶剂、温度、pH等对材料合成的影响，确保bio-MOFs具有合适的尺寸、均匀的形状和可加工性。然后，bio-MOFs的热稳定性、化学稳定性和水稳定性仍需加强，否则将限制其在生物应用中的发展。此外，对bio-MOFs和细胞之间相互作用的研究，将有助于进一步的成像和治疗系统。Bio-MOFs在主动或被动地靶向肿瘤细胞后，可发挥治疗功效并被降解而不影响正常细胞。因此，具有良好的生物相容性和低毒性的bio-MOFs将在生物医学应用领域具有很大潜力。最后，bio-MOFs在体内的生理过程（包括生物吸收、分布、转化、代谢和排泄）还需要深入研究。总之，bio-MOFs将会成为具有优良的生物相容性和功能的一种材料，并有望在未来的生物医学领域中得到应用（Nanoscale Adv., 2020, 2, 3788-3797.）。 撰稿人：王一辉原文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/na/d0na00557f#!divAbstractDOI：10.1039/d0na00557f

信息来源: WYH CPUdiscovery

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