科学家基于金属有机框架材料构建癌症诊疗一体化平台

近年来，金属有机框架材料(MOFs)作为一种新兴的由金属节点和有机配体形成的三维多孔材料，凭借其可调的组分、结构与尺寸、多功能性以及良好的生物相容性等，在药物输送、成像造影剂和癌症治疗领域受到广泛重视。尽管MOFs在纳米生物学领域已取得了一定的成果，但探索基于MOFs材料发展诊断与治疗（如载药、光热、光动力学）于一体的新技术仍然是人们研究的方向。

近日，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心与中国科学技术大学双聘教授陈乾旺、中国科学技术大学生命学院教授郭振、强磁场中心研究员王辉和安徽医科大学一附院副主任医师王海宝等合作开发出了一种金属有机框架-聚合物杂化纳米凝胶。该纳米凝胶的合成以多巴胺（Dopamine）分子螯合的乙酸锰（Mn(CH3COO)2·4H2O）为前驱体，在钴氰化钾（K3[Co(CN)6]）作用下，生成多巴胺分子原位聚合的普鲁士蓝类似物(Mn3[Co(CN)6]2)-PDA复合纳米凝胶（MCP）。在进行大分子（PEG）和靶向分子(RGD)改性以后，提高了该复合纳米凝胶的生物相容性和肿瘤聚集率。重要的是，此种设计可以促使多巴胺聚合物和普鲁士蓝类似物中的电子云产生π-π共轭效应，因而提高复合纳米凝胶的近红外吸收和光热转换效率，以及癌症的靶向治疗效率。相关结果以In Situ One-Pot Synthesis of MOF–Polydopamine Hybrid Nanogels with Enhanced Photothermal Effect for Targeted Cancer Therapy 为题发表在国际期刊《先进科学》（Adv. Sci. 2018, 1800287）上。

中国科大博士生汪冬冬和吴慧慧为共同第一作者。陈乾旺、郭振、王辉为共同通讯作者。

研究工作获得国家自然科学基金委、科技部和中科院合肥研究院等项目的资助。

杂化纳米凝胶合成以及肿瘤靶向光热治疗示意图