天津大学仰大勇团队Biomaterials：合成具有超长余辉发光的金属有机骨架用于肿瘤位点激活成像和药物递送

发光金属有机骨架材料，是一类由金属离子、有机配体通过自组装形成的新型多孔发光材料，在吸收外界能量后，能够发出荧光或磷光，其发光对外界刺激，如光、电、压力、温度、化学物质等具有响应性，在能源存储、催化、分离、传感检测、生物医学等领域具重要应用价值。

近期，天津大学化工学院仰大勇教授课题组合成了一种具有超长余辉发光的发光金属有机骨架材料，实现了肿瘤位点激活的余辉成像和药物输送。该材料无需实时激发即可发出700 nm的近红外余辉，并可持续数小时甚至数天，发光时间远远超过传统的发光材料，克服了传统发光材料背景干扰严重，发光寿命短的缺点。在弱酸性条件下（肿瘤位点），该材料的余辉发光明显增强，显示出独特的肿瘤位点选择性发光成像。同时，该发光金属有机骨架材料具有丰富的有机无机作用位点和超高的比表面积，可以高效负载药物，并对酸性环境具有特异性响应，实现药物在肿瘤部位的选择性药物递送。该长余辉发光金属有机骨架提供了一种具有良好应用前景的低背景成像和药物递送载体。

相关研究于近期发表在Biomaterials上(https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2019.119332)，论文第一作者为天津大学化工学院讲师赵怀鑫博士和研究生舒钢。研究得到国家自然科学基金和中国博士后科学基金的资助支持。

图文导读

通过长余辉表面原位吸附实现金属有机骨架材料壳层的自组装生长，获得长余辉发光金属有机骨架材料，进一步负载DOX，实现肿瘤位点激活成像和药物释放（图一和图二）。在弱酸性条件下，金属有机骨架中的咪唑结构质子化，导致骨架坍塌，余辉发光得到增强，并在小鼠肿瘤部位的活体成像中得到了验证（图三）。这种长余辉发光金属有机骨架具备良好的生物相容性、较低的溶血率、毒性低、DOX负载率高，在肿瘤部位弱酸性条件下可以高效释放，具有很好的细胞杀伤和活体肿瘤治疗效果（图四）。

图1. 长余辉发光金属有机骨架(PLNPs@ZIF-8)的合成并用于肿瘤位点激活成像和药物释放的示意图。

图2.长余辉发光金属有机骨架的表征及超长余辉发光。

图3. 长余辉发光金属有机骨架的酸响应性发光及肿瘤成像。红圈为正常肿瘤，白圈为中和后的肿瘤。

图4. 长余辉发光金属有机骨架的毒性评估、生物分布、药物负载释放及肿瘤治疗效果。

文献链接：

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

本文由天津大学仰大勇课题组供稿。

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