综述：桥接可降解金属与可降解聚合物的生物医学应用：可降解金属有机框架的全面评述

（编辑推荐）本综述系统阐释了金属有机框架（MOFs）作为无机-有机杂化材料在生物医学领域的革命性潜力。通过精准调控金属离子（如Mg2+/Zn2+/Fe2+/Fe3+）与有机配体的配位键解离动力学，MOFs可实现药物递送（pH/Redox响应）、骨再生（时空释放）、肿瘤治疗（ROS生成）及生物成像（MRI对比剂）等多重功能。其降解产物生物相容性及临床转化挑战的深度剖析，为下一代智能诊疗平台设计提供理论基石。

　　

揭开MOFs的组分密码：聚合物与金属的完美联姻
金属有机框架（MOFs）是由金属节点（如Zn²⁺、Fe³⁺）与有机配体（如对苯二甲酸）通过配位键自组装形成的晶态多孔材料。这种"刚柔并济"的结构赋予其超越传统材料的特性：金属中心贡献磁性、高比表面积，而有机组分则像乐高积木般实现孔径和化学功能的精准定制。MOF-5的诞生首次证明，锌离子与刚性配体可构建出表面积超3000 m²/g的立方体结构，为后续功能化设计奠定基础。

拓扑结构：千变万化的MOFs王国
从类沸石的ZIF系列到 MIL（Materials of Institute Lavoisier）家族，MOFs的拓扑类型取决于金属配位数与配体几何构型。例如，Zr-MOFs因锆簇的八配位特性形成稳定网状结构，而Cu-BTC则通过铜二聚体与苯三甲酸构建"分子海绵"。这种结构多样性使其可搭载化疗药物、核酸甚至气体分子，犹如纳米级"特洛伊木马"。

生物医学应用的星辰大海
在骨科领域，镁基MOFs的降解产物Mg²⁺能激活成骨细胞信号通路，像"分子开关"般促进骨缺损修复。肿瘤治疗中，铁基MOFs在酸性微环境中解体，释放的Fe²⁺通过Fenton反应产生活性氧（ROS），实现对癌细胞的"化学斩首"。更巧妙的是，Gd-MOFs作为磁共振成像（MRI）对比剂时，其纵向弛豫率（r₁）可达商用试剂的3倍，堪称"纳米级造影灯塔"。

降解动力学：生命体内的分子沙漏
MOFs的降解犹如精密计时器，pH值、谷胱甘肽（GSH）浓度等生物信号均可调控其"倒计时"。在肿瘤部位（pH 6.5-6.8），羧酸配体质子化导致配位键断裂；而在氧化应激区域，Mn-MOFs会被GSH还原成Mn²⁺，同步释放荷载的免疫检查点抑制剂。这种"环境响应型"降解使MOFs成为智能递送系统的理想载体。

生物相容性：双刃剑的平衡艺术
尽管锌离子具有广谱抗菌性，但过量释放会引发细胞膜脂质过氧化。研究显示，当Zn²⁺浓度超过50 μM时，NIH-3T3细胞存活率骤降40%。相反，稀土元素基MOFs的降解可能干扰钙信号通路，这提示未来设计需建立"金属离子代谢数据库"以实现精准调控。

临床转化：从实验室到病床的鸿沟
当前MOFs面临三大挑战：批次重复性差异（±15%载药量）、长期体内命运追踪手段缺失、规模化生产成本高昂。解决这些难题需要发展原位表征技术如同步辐射X射线吸收谱（XAS），并建立类药性评价标准体系。

未来，融合人工智能的MOFs自动化设计平台或将诞生"按需降解"的第四代材料。当MOFs遇见器官芯片技术，或许能在微流控系统中实时模拟其代谢轨迹，最终实现从"可降解"到"可编程降解"的跨越。