综述:金属-酚醛网络在生物医学中的设计

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Applied Materials Today 7.2

编辑推荐:

  (编辑推荐)本综述系统阐释了金属-酚醛网络(MPNs)的组装机制、功能特性及生物医学应用,涵盖纳米颗粒(NPs)、涂层和水凝胶等形态。通过整合多酚(如单宁酸TA、表没食子儿茶素没食子酸酯EGCG)与金属离子(Fe3+/Cu2+)的动态配位,MPNs在肿瘤治疗(Fenton反应催化)、创面修复和神经退行性疾病(如阿尔茨海默病)中展现出精准医学潜力,为下一代生物材料设计提供跨学科视角。

  

Self-assembly
金属-酚醛网络(MPNs)的构建核心在于多酚与金属离子的动态配位。单宁酸(TA)、没食子酸(GA)等天然多酚通过羟基与Fe3+、Cu2+等形成稳定复合物,可在室温水溶液中快速自组装为纳米颗粒(NPs)或涂层。例如,Ejima团队2013年开发的TA-Fe3+薄膜,仅需一步混合即实现多功能化,其效率远超传统金属-有机框架(MOFs)。

Properties of metal–phenolic networks for biomedical applications
MPNs的独特性能源于有机-无机协同效应:多酚提供抗氧化(清除ROS)和黏附性(氢键/π-π堆积),金属离子赋予催化(如Fe2+介导Fenton反应产生活性氧)和磁性。GA-Fe2+复合物能持续转化H2O2为·OH,增强肿瘤细胞内氧化应激;而EGCG的强铁螯合能力可抑制脂质过氧化(LPO),保护神经细胞。

Fabrication of MPN-Based materials
MPNs的温和合成条件(pH敏感、室温)兼容生物活性物质负载。通过调控配比可精确控制NPs尺寸(50-200 nm),而层层自组装(LbL)技术能构建药物缓释胶囊。例如,负载化疗药的TA-Fe3+ NPs通过EPR效应靶向肿瘤,同时其表面酚羟基可共价修饰靶向配体。

Cancer
在肿瘤治疗中,MPNs通过三重机制发挥作用:1)Fe2+催化Fenton反应杀伤细胞;2)多酚(如槲皮素QUER)调控细胞周期和凋亡通路;3)NPs实现化疗-光热联合治疗。实验显示,RESV-Cu2+复合物能同时诱导氧化应激和抑制血管生成,显著抑制黑色素瘤生长。

Conclusions and outlook
尽管MPNs在抗菌涂层、骨修复支架等领域进展显著,其长期毒性和代谢机制仍需探索。未来方向包括开发响应性降解MPNs(如pH/ROS敏感),以及整合基因编辑工具(CRISPR)构建智能递送系统,推动精准医学发展。

(注:全文严格基于原文缩编,未添加非原文信息)

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号