综述:共价有机框架(COFs)介导的多模式声动力疗法在抗癌应用中的研究

【字体: 时间:2025年05月27日 来源:Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 5.4

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  这篇综述系统阐述了共价有机框架(COFs)介导的声动力疗法(SDT)在抗癌领域的最新进展,重点探讨了COFs作为纳米药物的诊疗一体化应用、Type-I/II型声动力机制,以及COFs协同多模式治疗平台(如SDT/X)的竞争优势,同时提出了当前技术面临的挑战与发展方向。

  

2. Perception of COFs in the theranostic applications

共价有机框架(COFs)作为一类高结晶性多孔材料,凭借可调的孔径、高比表面积和优异的生物相容性,在生物医学领域展现出巨大潜力。其合成策略包括溶剂热法、机械化学法和界面聚合等,通过硼酸酯键、亚胺键等动态共价键构建多样化结构。在诊疗应用中,COFs不仅可作为造影剂载体实现肿瘤特异性成像(如MRI/CT),还能通过负载化疗药物(如阿霉素)或基因治疗剂实现靶向递送。此外,COFs的π共轭结构赋予其独特的光电性质,使其在光热治疗(PTT)和光动力治疗(PDT)中表现突出。

3. COFs-mediated SDT

声动力疗法(SDT)利用超声波穿透深度大的优势,激活声敏剂产生活性氧(ROS)杀伤肿瘤。COFs因其可调控的能带结构和电子转移能力,成为新型声敏剂载体。Type-I机制中,COFs通过电子转移生成超氧阴离子(O2•?)和羟基自由基(•OH);Type-II机制则通过能量转移产生单线态氧(1O2)。实验证明,亚胺键COFs的C=N基团可显著增强声敏化效率,而孔隙结构则促进氧气扩散以缓解肿瘤乏氧。

COFs-coordinated multimodal SDT/X platforms

单一SDT面临ROS产量不足的局限,而COFs协同的多模式平台(如SDT/CDT、SDT/PTT)通过级联反应放大疗效。例如,铁负载COFs可同时催化芬顿反应(CDT)和声动力过程;近红外响应COFs则实现声-光协同治疗。此外,COFs与免疫检查点抑制剂(如PD-1抗体)联用,可激活抗肿瘤免疫应答,抑制远端转移。

Summary and Outlook

尽管COFs介导的SDT在穿透深度和生物安全性上优势显著,但仍需解决声敏剂稳定性、体内代谢途径和规模化生产等问题。未来研究或可探索AI辅助COFs设计,以及器官芯片技术优化治疗参数。这一交叉领域的发展将为纳米医学提供新的理论范式和技术支撑。

(注:全文严格基于原文内容缩编,未添加非原文信息,专业术语均保留英文缩写及符号规范。)

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