Nanoscale Adv│MOFs綜述：生物金屬有機框架在生物傳感、成像與疾病治療領域的研究進展
近年來，具有較好生物相容性和功能的金屬有機框架（Metal-organicframeworks，MOFs）在生物傳感、成像與疾病治療領域受到廣泛關注。有機配體直接影響金屬有機框架的生物醫學應用（尤其在生物相容性方面），因此對有機配體的嚴格篩選是十分必要的。內源性生物分子，包括核堿基、氨基酸、多肽、蛋白質、卟啉和糖類等生物配體可被用作構建MOFs的框架，并可顯著增加材料生物相容性（圖1）。MOFs與生物分子的結合又涉及到多種模式，如客體分子負載、表面修飾或直接作為有機配體構建MOFs。其中由生物內源性分子直接與金屬離子配位形成的MOFs，稱為生物金屬有機框架（Biologicalmetal–organic frameworks，bio-MOFs）。這些生物配體以不同的方式與不同的金屬中心相協調，從而形成了bio-MOFs的結構多樣性。
圖1. bio-MOFs在生物傳感、成像與疾病治療領域的應用 近期，中國藥科大學藥學院丁婭教授和王懷松副教授受邀在Nanoscale Advances上發表綜述文章。聚焦目前廣泛研究的bio-MOFs，探討了由內源性生物分子參與構建的bio-MOFs在生物傳感、生物成像、疾病治療等方面的相關應用。該工作概述了近年來基于核堿基、氨基酸、多肽、蛋白質、卟啉、糖類及其他生物分子作為配體的bio-MOFs材料的設計及生物醫學應用，并討論了bio-MOFs在制備和生物醫學應用方面的面臨的問題和挑戰。首先，金屬離子與生物配體的相互作用需要更加系統的研究，為bio-MOFs的設計提供合理的原理體系。其次，有必要開發簡單可控、成本有效的制備方法，并研究溶劑、溫度、pH等對材料合成的影響，確保bio-MOFs具有合適的尺寸、均勻的形狀和可加工性。然后，bio-MOFs的熱穩定性、化學穩定性和水穩定性仍需加強，否則將限制其在生物應用中的發展。此外，對bio-MOFs和細胞之間相互作用的研究，將有助于進一步的成像和治療系統。Bio-MOFs在主動或被動地靶向腫瘤細胞后，可發揮治療功效并被降解而不影響正常細胞。因此，具有良好的生物相容性和低毒性的bio-MOFs將在生物醫學應用領域具有很大潛力。最后，bio-MOFs在體內的生理過程（包括生物吸收、分布、轉化、代謝和排泄）還需要深入研究。總之，bio-MOFs將會成為具有優良的生物相容性和功能的一種材料，并有望在未來的生物醫學領域中得到應用（Nanoscale Adv., 2020, 2, 3788-3797.）。 撰稿人：王一輝原文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/na/d0na00557f#!divAbstractDOI：10.1039/d0na00557f
信息來源: WYH CPUdiscovery
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