肿瘤免疫疗法是激活宿主自身免疫系统对抗肿瘤的治疗方式,已广泛应用于临床,然而存在响应率低、免疫相关不良事件等缺陷.有别于传统的化学治疗,免疫治疗的靶标表现出更为广泛的空间异质性,分布在不同细胞类型及二级细胞器中,药物分子易产生脱靶与在靶毒性,极大地影响了治疗的有效性与安全性.由于代谢水平的改变,肿瘤微环境较正常组织显微酸性,而细胞内吞途径伴随着质子的进一步泵入,因此pH可以作为理想的选择性刺激条件,以实现"门控"式的药物精准递释.近年来,pH响应型材料在肿瘤免疫治疗中被广泛研究,如高分子聚合物、生物大分子、脂质纳米粒、生物膜、无机纳米粒、金属-有机框架等.本文从不同的载体类型出发,综述了pH响应型肿瘤免疫治疗的研究策略,为新一代靶向制剂研发提供参考.

目的:开发一种新型递送策略，利用金属有机框架（MOF）负载针对整合素αv（ITGAV）的小干扰RNA siITGAV，以克服基质屏障，进而增强乳腺癌内药物递送及免疫可及性。方法:构建MOF@siITGAV颗粒，对其进行材料表征。通过细胞摄取实验观察乳腺癌4T1细胞对MOF@siITGAV的摄取情况，细胞计数试剂盒8法检测MOF@siITGAV的细胞毒性。设空白对照组、游离siITGAV组和MOF@siITGAV组，采用实时荧光定量聚合酶链反应检测各组4T1细胞中ITGAV mRNA的表达，采用Western blot检测ITGAV蛋白的表达，采用酶联免疫吸附试验检测TGF-β1的含量。采用3D球体穿透实验观察MOF@siITGAV穿透4T1细胞球的能力。建立三阴性乳腺癌小鼠模型，观察MOF@siITGAV对移植瘤生长及小鼠心、肝、脾、肺、肾等主要脏器的影响，采用免疫组化染色检测肿瘤组织中Ⅰ型胶原蛋白和CD8的表达。结果:成功构建MOF@siITGAV颗粒，粒径为（198.0±3.3）nm，电位为-（20.2±0.4）mV。4T1细胞能有效摄取MOF@siITGAV，并触发siRNA的有效释放，MOF@siITGAV组细胞中ITGAV mRNA和蛋白表达水平、TGF-β1的表达水平均显著下调［相对于空白对照组，游离siITGAV组和MOF@siITGAV组4T1细胞中ITGAV mRNA相对表达水平分别为（109.9±19.0）%和（46.5±11.3）%；空白对照组、MOF@siNC组和MOF@siITGAV组TGF-β1浓度分别为（474.5±34.4）pg/ml、（437.2±16.5）pg/ml和（388.4±14.4）pg/ml］。MOF@siITGAV在4T1细胞球中的穿透能力更强，对4T1细胞无明显杀伤效应，0、10、20、40、80和160 μg/ml MOF@siITGAV分别处理4T1细胞24 h，细胞活性分别为（99.7±3.5）%、（98.2±5.2）%、（97.3±6.6）%、（92.1±8.1）%和（92.4±4.1）%。MOF@siITGAV能有效抑制小鼠乳腺癌移植瘤的生长，给药15 d后，空白对照组、MOF@siNC组和MOF@siITGAV组小鼠的肿瘤体积分别为（691.1±193.0）mm 3、（652.7±306.5）mm 3和（135.3±41.9）mm 3，MOF@siITGAV组小鼠的肿瘤体积小于空白对照组（ P=0.025）。与空白对照组和MOF@siNC组相比，MOF@siITGAV组小鼠肿瘤组织中Ⅰ型胶原蛋白的含量明显减少，CD8阳性细胞明显增多，心、肝、脾、肺、肾等主要脏器未见明显异常。 结论:ITGAV可以破坏乳腺癌的ECM，改善药物瘤内递送，促进免疫细胞浸润。

金属有机框架（MOFs）是一类有序、多孔的晶态材料，具有比表面积大、结构可设计性强、良好的生物相容性等独特优势，是近年来材料研究的热点之一。MOFs的特殊性能促进了其在生物医学领域的应用。目前，MOFs的生物医学研究主要集中在MOFs的可控合成、表面功能化及基于MOFs独特理化性质发展的分子成像与肿瘤治疗等方面。本文对其在以上几个方面的研究进展进行综述。

疫苗被认为是疫病防控的有效手段之一,其主要类型包括传统灭活疫苗、弱毒疫苗以及新型蛋白、核酸和多肽疫苗等.新型疫苗的抗原成分多为生物活性物质,容易受到外界环境的影响,单独使用在体内易被代谢且免疫原性弱,必须搭配佐剂使用.不同类型的疫苗搭配使用的佐剂普遍存在制备过程复杂、生物安全性低、稳定性差、转染效率低等问题.因此,亟待开发一种更加安全、高效、生物相容性好以及易制备的新型疫苗佐剂/递送载体.ZIF-8(zeolitic imidazolate framework-8)是由锌离子和2-甲基咪唑结合而成的一类金属有机框架材料,具有高稳定性、高比表面积、低毒性以及高生物相容性等特点.近年来,由于ZIF-8独特的结构和优异的热稳定性,研究人员通过仿生矿化的方法使ZIF-8包封蛋白、核酸、细菌和病毒等生物活性成分,可作为疫苗新型佐剂/递送载体.概述ZIF-8作为蛋白疫苗、核酸疫苗、灭活疫苗、病毒疫苗递送载体的相关研究进展,以期为疫苗递送载体的研发提供参考.

目的:探讨结肠癌细胞膜包裹的铜基金属有机框架(MOF@CCM)的DC激活和促进血管新生的潜力.方法:首先构建1,3,5-苯三甲酸铜(Ⅱ)铜基金属有机框架(HKUST-1),在其外层包覆结肠癌CT26细胞膜,获得MOF@CCM,对其进行物理表征.用CCK-8法研究MOF@CCM的生物相容性,流式细胞术分析MOF@CCM对DC2.4成熟比例的影响,以验证MOF@CCM激活免疫细胞的潜力.通过血管生成实验验证MOF@CCM促人脐静脉内皮细胞(HUVEC)形成血管的能力.结果:成功制备了MOF@CCM,透射电镜观察显示其形状近似圆形,具有明显的核壳结构.MOF@CCM的平均粒径为(150.5±7.89)nm,平均Zeta电位为-(5.12±1.67)mV.体外实验结果显示,与对照组相比,MOF@CCM能够显著提高DC2.4成熟的比例(P<0.01).此外,MOF和MOF@CCM均能促进HUVEC形成管状结构(P<0.05或P<0.01),且细胞膜修饰对MOF的促血管新生作用没有影响.结论:制备的MOF@CCM在所使用的剂量下具有良好的细胞相容性,能够显著促进DC2.4的成熟和促进HUVEC血管生成,有望成为抗结肠癌和促进组织修复的双功能治疗平台.

酶催化CO2 还原制备高值化学品对缓解全球环境和能源危机具有重要意义,利用甲酸脱氢酶(formate dehydrogenase,FDH)或多酶级联还原CO2 制备甲酸/甲醇具有选择性高、条件温和的优势,但关键酶活性低、稳定性差和重复利用率低的问题限制了其规模化应用,酶的固定化为这些问题提供了有效解决方案.本文总结了近年来利用膜、无机材料、金属有机框架和共价有机框架等载体对酶进行固定化的研究进展,阐释了不同固定材料和固定方式的特点和优势;进一步总结了固定化酶与电催化或光催化耦联反应体系对 CO2 还原的协同效果及应用,同时指出酶固定化技术和耦联反应体系目前存在的问题并对其发展前景进行了展望.

背景:由于单纯水凝胶材料存在机械性能差、药物释放不稳定及功能单一等问题,近年来,研究者通过在水凝胶中引入金属有机框架制备了多种金属有机框架基水凝胶复合材料,并在软硬组织修复领域展现出巨大的潜力.目的:以金属有机框架在金属有机框架基水凝胶材料中的作用对该复合材料进行分类,进一步归纳其在软硬组织修复领域的研究进展,以期为后续对该复合材料合成机制和临床应用的深入研究提供思路与理论支持.方法:在Web of Science、PubMed、中国知网和万方数据库中,以"金属有机框架,水凝胶,组织工程,组织,骨再生,骨,伤口"为中文检索词,以"Metal organic frameworks,Hydrogels,Tissue engineering,Tissue,Bone regeneration,Bone,Wound"为英文检索词进行文献检索,检索时间范围为2000年1月至2023年8月.通过阅读文题和摘要进行初步筛选,排除中英文文献重复性研究及内容不相关的文献,经文献质量评价后,最后纳入73篇文献进行综述.结果与结论:①金属有机框架基水凝胶材料有效解决单纯水凝胶材料机械性能差、药物释放不稳定、功能单一的问题;②金属有机框架通过加强水凝胶交联、增强水凝胶药物递送能力和赋予水凝胶多种功能以提高水凝胶修复软硬组织能力;③在硬组织修复方面,在骨缺损、骨关节炎和骨软骨缺损等疾病的动物模型中表现出良好的修复效果,提示其在临床修复中具有潜在的应用前景;④在软组织修复方面,能发挥止血、抗菌、调节炎症状态、调节氧化应激状态及促进血管生成等多种功能,有效改善各类复杂伤口的微环境,促进软组织再生;⑤尽管金属有机框架基水凝胶材料具有许多优异的性能,但目前尚处于起步阶段,在向临床转化的过程中仍存在一些亟待解决的难题,例如金属有机框架的细胞毒性及金属有机框架的大规模合成等;⑥随着研究的进一步深入,金属有机框架基水凝胶材料在软硬组织修复领域具有广阔的应用前景.

目的:探索光动力金属有机框架PCN对粪肠球菌的体外杀灭效果.方法:通过扫描电子显微镜和全波长酶标仪等对PCN进行物象表征.通过细胞活力检测等方法验证PCN生物安全性.通过梯度稀释计数等方法验证PCN的体外抗菌性能.结果:PCN纳米粒子活性氧生成能力强,生物安全性好.体外实验表明 50 μg/mL的浓度即可彻底杀灭 108 CFU/mL量级的粪肠球菌,具有优异的体外抗菌性能.结论:本研究验证了光动力金属有机框架PCN对粪肠球菌的杀灭效果,为临床根管感染控制提供了一种新思路.

背景:近年来,金属有机框架由于其特有性质在生物医学领域应用广泛,可以将金属有机框架应用于种植体表面改性,以改善其生物学性能,提高手术成功率.目的:介绍种植体表面改性领域常用的金属有机框架以及种植体表面金属有机框架改性的制备和作用机制.方法:采用计算机检索中国知网、PubMed和Web of Science数据库中有关金属有机框架应用于种植体表面改性的研究资料,选取发表于2010-2023年的相关文献,最终纳入64篇文献进行综述分析.结果与结论:①金属有机框架具有孔隙率高、比表面积大及空间结构多样等性质,作为一种生物活性材料,金属有机框架在组织工程和再生医学中逐渐引起重视.②种植体改性领域常用的金属有机框架类型主要有3种:类沸石骨架材料最常作为载体应用,负载各种药物和生物分子,MIL系列材料适用于药物载体和纳米酶,Bio-金属有机框架因结构多样而应用广泛,突出特点是优异的生物安全性.③金属有机框架改性的种植体材料制备方法大致分为两类,第一类是将已合成的金属有机框架结合到预处理植入材料上,第二类是在预处理的材料表面原位合成金属有机框架.④种植体表面的金属有机框架通过降解释放自身组分、负载药物、催化活性反应及与其他材料联合等多种机制,赋予种植体抗菌抗炎促进骨整合的特性,但金属有机框架涂层制备方法还需要进一步完善,同时应深入探究材料后续代谢和分布问题,积极推动其在临床上的应用.

目的 通过金属有机框架Uio-66-NH2 包载Au纳米颗粒来降低Au纳米颗粒生物毒性,并进一步探究Au@Uio-66-NH2 纳米颗粒的放疗增敏作用.方法 利用高温加热法将Au纳米颗粒组装进Uio-66-NH2 内.对制备的Au@Uio-66-NH2 纳米颗粒进行表征,动态光散射(DLS)仪检测颗粒粒径、电势及其在水溶液中的稳定性;紫外分光光度计检测Au@Uio-66-NH2 纳米颗粒的紫外吸收光谱;透射电镜(TEM)观测 Au@Uio-66-NH2 纳米颗粒的空间结构;CCK-8实验分别检测Au@Uio-66-NH2 纳米颗粒与Au纳米颗粒的生物安全性;通过CCK-8 及克隆形成实验探究Au@Uio-66-NH2 纳米颗粒在细胞水平上的放疗增敏效果;构建小鼠皮下肿瘤模型,在体内水平评价Au@Uio-66-NH2 纳米颗粒的放疗增敏效果及生物安全性.结果 Au@Uio-66-NH2 纳米颗粒在水溶液中具有的良好稳定性;CCK-8 毒性检测实验显示出与Au纳米颗粒相比,Au@Uio-66-NH2 纳米颗粒具有更好的生物安全性.同时Au@Uio-66-NH2 纳米颗粒联合放疗组具有良好的细胞杀伤作用;动物实验同样在体内验证了Au@Uio-66-NH2 纳米颗粒的放疗增敏作用以及良好的生物安全性.结论 Au@Uio-66-NH2 纳米颗粒毒性显著低于 Au纳米颗粒,并且显示出明显的放疗增敏效果,具有良好的临床应用前景.