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南京大学雷建平《德国应化》:核壳型金属有机框架异质结构及其在乏氧肿瘤治疗应用研究


  作为新兴多孔材料之一,生物功能化的纳米金属有机骨架(MOF)由于其构成选择性、可调孔径及较大表面积等优势,被广泛应用于生物传感、分子成像和药◆◁•物输送等纳米医学领域。然而目前将纳米粒子及活性生物分子包◆▼裹在同一纳米MOF结构仍是生物医学应用的一大挑战。

  南京☆△◆▲■大学雷建平课题组长期围绕纳米材料在生命分析化学领域中的基础问题,利用功能○▲-•■□化MOF材料的光电和催化性能,将仿生酶研▷•●究、生物传感与分子识别技术相结合,发展▼▲了生物分子高效检◆●△▼●测及肿瘤增强治疗新方法★△◁◁▽▼和新技术,取得一系列原创性成果(ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 12986; Biomaterials 2019, 192, 179)。

  近期,该课题组通过原位▪▲□◁生长方法,设计了一□◁种多功能MOF异质结构,将黑磷量子点和过氧化氢酶分别精确组装◇…=▲到层状纳米MOF的内、外壳层。该MOF异质结构利用其外部壳层包裹的过氧化氢酶将肿瘤细胞内过量的H2O2转化▲=○▼为O2,改善了肿▪▼▼▽●★-●=•▽▽●•★瘤细胞的乏氧微环境。而后MOF内层敏化的黑磷量子点将O2转化为可诱导细胞凋亡的1O2,通过上述•□▼◁▼级联催化实现了对氧气的原位高效利用,最终增强了乏氧肿瘤的光动力治疗效果。同时,该MOF异质结构所介导的光热治疗进一步协同加▽•●◆速细胞凋亡,并激活了MO•☆■▲F探针信号开关,达到对治疗效果实时监控与疗效反馈,为乏氧肿瘤的治疗提供了◇•■★▼一种通用的高效疗监一体化平台。

  图1. 黑磷量子点和过氧化氢酶包裹的层状纳米MOF精准组装及其作为串联催化剂对乏氧肿瘤细胞的增强治疗