可见光激活钴酞菁/UiO-67复合材料：光动力抗菌治疗的新策略

针对多药耐药菌感染难题，研究人员通过原位合成策略将钴酞菁(CoPc)嵌入UiO-67金属有机框架(MOFs)，成功抑制π-π堆积并增强光活性。所得UCoP2–32复合材料在可见光下实现96% MRSA灭活，同时展现优异生物相容性（溶血率仅6.4%），为高性能抗菌光催化材料开发提供新范式。

　　

在抗生素耐药性危机日益严峻的今天，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）等"超级细菌"正成为全球公共卫生的重大威胁。传统抗生素研发速度远跟不上细菌变异步伐，迫使科学家将目光投向光动力疗法（PDT）这一新兴领域。作为PDT核心的光敏剂，金属酞菁（MPcs）虽具有优异光电子特性，却因强烈的π-π自聚集现象导致活性位点被遮蔽，犹如被锁住的宝剑难以发挥威力。

广东某高校研究团队在《Journal of Inorganic Biochemistry》发表的研究中，巧妙运用金属有机框架（MOFs）的分子囚笼效应，将钴酞菁（CoPc）锚定在UiO-67的孔隙中。这种锆基MOF具有12?的大孔径和稳定的Zr₆簇结构，既能通过路易斯酸作用稳定CoPc，又通过空间位阻阻止其聚集。研究人员采用水热法合成复合材料，通过调控反应时间（24-42小时）优化结构，最终获得代号UCoP2–32的最佳样品。

关键技术方法
研究采用水热合成法制备复合材料，通过PXRD、FT-IR、BET比表面积分析确认结构特征，ESR检测活性氧物种（ROS），UV-Vis/荧光光谱分析光物理性质。抗菌实验选用MRSA标准菌株，采用平板计数法评估杀菌效率，并通过溶血实验评价生物相容性。

表征结果
X射线衍射显示UiO-67晶型保持完整，CoPc特征峰消失证实其单分散状态。氮吸附测试显示比表面积达1024 m²/g，孔径分布证实CoPc成功嵌入。ESR谱检测到明显的DMPO-•O₂^-和DMPO-•OH信号，揭示I型（自由基）和II型（单线态氧）ROS协同作用机制。

抗菌性能
在420 nm可见光照射12分钟后，UCoP2–32对MRSA的灭活率达96.3%，较游离CoPc提升2.1倍。时间-杀菌曲线显示其符合一级动力学模型，ROS清除实验证实•O₂^-是主要活性物种。值得注意的是，在110 μM浓度下溶血率仅6.4%，远低于5%的安全阈值。

光稳定性机制
循环实验表明复合材料经5次照射后活性保持91%，Zr₆簇与CoPc的配位作用延长激发态寿命（τ=3.7 ns）。理论计算显示CoPc的LUMO轨道与UiO-67配体存在电子耦合，促进电荷分离效率提升37%。

该研究不仅为解决MPcs聚集难题提供了"分子脚手架"策略，更开创了MOFs在抗菌PDT领域的新应用。UCoP2–32展现的快速杀菌、低耐药风险和组织友好特性，为临床治疗慢性伤口感染、医疗器械消毒等场景提供了理想解决方案。特别值得注意的是，其可见光激活特性克服了传统UV治疗的局限性，使深层组织治疗成为可能。这项工作由Anadil Gul等学者完成，相关技术已申请中国发明专利，为后续开发系列光敏复合材料奠定了方法论基础。