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近年來，具有較好生物相容性和功能的金屬有機(jī)框架（Metal-organicframeworks，MOFs）在生物傳感、成像與疾病治療領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。有機(jī)配體直接影響金屬有機(jī)框架的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用（尤其在生物相容性方面），因此對(duì)有機(jī)配體的嚴(yán)格篩選是十分必要的。內(nèi)源性生物分子，包括核堿基、氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)、卟啉和糖類等生物配體可被用作構(gòu)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(jié)合又涉及到多種模式，如客體分子負(fù)載、表面修飾或直接作為有機(jī)配體構(gòu)建MOFs。其中由生物內(nèi)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(jī)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(xié)調(diào)，從而形成了bio-MOFs的結(jié)構(gòu)多樣性。

圖1. bio-MOFs在生物傳感、成像與疾病治療領(lǐng)域的應(yīng)用 近期，中國藥科大學(xué)藥學(xué)院丁婭教授和王懷松副教授受邀在Nanoscale Advances上發(fā)表綜述文章。聚焦目前廣泛研究的bio-MOFs，探討了由內(nèi)源性生物分子參與構(gòu)建的bio-MOFs在生物傳感、生物成像、疾病治療等方面的相關(guān)應(yīng)用。該工作概述了近年來基于核堿基、氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)、卟啉、糖類及其他生物分子作為配體的bio-MOFs材料的設(shè)計(jì)及生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用，并討論了bio-MOFs在制備和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面的面臨的問題和挑戰(zhàn)。首先，金屬離子與生物配體的相互作用需要更加系統(tǒng)的研究，為bio-MOFs的設(shè)計(jì)提供合理的原理體系。其次，有必要開發(fā)簡(jiǎn)單可控、成本有效的制備方法，并研究溶劑、溫度、pH等對(duì)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(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性仍需加強(qiáng)，否則將限制其在生物應(yīng)用中的發(fā)展。此外，對(duì)bio-MOFs和細(xì)胞之間相互作用的研究，將有助于進(jìn)一步的成像和治療系統(tǒng)。Bio-MOFs在主動(dòng)或被動(dòng)地靶向腫瘤細(xì)胞后，可發(fā)揮治療功效并被降解而不影響正常細(xì)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(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域具有很大潛力。最后，bio-MOFs在體內(nèi)的生理過程（包括生物吸收、分布、轉(zhuǎn)化、代謝和排泄）還需要深入研究。總之，bio-MOFs將會(huì)成為具有優(yōu)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(yī)學(xué)領(lǐng)域中得到應(yīng)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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