天津大學仰大勇團隊Biomaterials：合成具有超長余輝發光的金屬有機骨架用于腫瘤位點激活成像和藥物遞送

發光金屬有機骨架材料，是一類由金屬離子、有機配體通過自組裝形成的新型多孔發光材料，在吸收外界能量后，能夠發出熒光或磷光，其發光對外界刺激，如光、電、壓力、溫度、化學物質等具有響應性，在能源存儲、催化、分離、傳感檢測、生物醫學等領域具重要應用價值。

近期，天津大學化工學院仰大勇教授課題組合成了一種具有超長余輝發光的發光金屬有機骨架材料，實現了腫瘤位點激活的余輝成像和藥物輸送。該材料無需實時激發即可發出700?nm的近紅外余輝，并可持續數小時甚至數天，發光時間遠遠超過傳統的發光材料，克服了傳統發光材料背景干擾嚴重，發光壽命短的缺點。在弱酸性條件下（腫瘤位點），該材料的余輝發光明顯增強，顯示出獨特的腫瘤位點選擇性發光成像。同時，該發光金屬有機骨架材料具有豐富的有機無機作用位點和超高的比表面積，可以高效負載藥物，并對酸性環境具有特異性響應，實現藥物在腫瘤部位的選擇性藥物遞送。該長余輝發光金屬有機骨架提供了一種具有良好應用前景的低背景成像和藥物遞送載體。

相關研究于近期發表在Biomaterials上(https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2019.119332)，論文第一作者為天津大學化工學院講師趙懷鑫博士和研究生舒鋼。研究得到國家自然科學基金和中國博士后科學基金的資助支持。

圖文導讀

通過長余輝表面原位吸附實現金屬有機骨架材料殼層的自組裝生長，獲得長余輝發光金屬有機骨架材料，進一步負載DOX，實現腫瘤位點激活成像和藥物釋放（圖一和圖二）。在弱酸性條件下，金屬有機骨架中的咪唑結構質子化，導致骨架坍塌，余輝發光得到增強，并在小鼠腫瘤部位的活體成像中得到了驗證（圖三）。這種長余輝發光金屬有機骨架具備良好的生物相容性、較低的溶血率、毒性低、DOX負載率高，在腫瘤部位弱酸性條件下可以高效釋放，具有很好的細胞殺傷和活體腫瘤治療效果（圖四）。

圖1.?長余輝發光金屬有機骨架(PLNPs@ZIF-8)的合成并用于腫瘤位點激活成像和藥物釋放的示意圖。

圖2.長余輝發光金屬有機骨架的表征及超長余輝發光。

圖3.?長余輝發光金屬有機骨架的酸響應性發光及腫瘤成像。紅圈為正常腫瘤，白圈為中和后的腫瘤。

圖4. 長余輝發光金屬有機骨架的毒性評估、生物分布、藥物負載釋放及腫瘤治療效果。

文獻鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2019.119332

本文由天津大學仰大勇課題組供稿。

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