IF 18.5！在 spn 型 MOF 中配位-解离诱导的 T1 加权磁共振成像反应用于潜在药物释放监测

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开发能够通过可识别的磁共振成像 （MRI） 反应来监测药物释放的新型纳米平台是一项非常有前途但具有挑战性的任务。在这里，引入了一种新的等网状化学策略，使 t1 加权 MRI 通过配位-解离过程对药物释放的 t1 加权 MRI 产生响应的 spn 型金属有机框架 （MOF）。合成后功能化赋予该结构 12.63 mm-1 s-1 的高纵向弛豫率 r1 以及丰富的可及配位点，以捕获羧酸盐探针和药物。机制研究表明，随着配位羧酸盐探针尺寸的增加，弛豫度呈大小依赖性降低，其中本体苯甲酸显示出最大的可识别降低，为 71%。体外模型研究通过将四种药物与芳香族羧酸酯基团协调，分别进一步验证了 MRI 信号反应。最后，体内实验证实了使用这种配位-解离诱导的 MRI 反应来监测药物释放的可行性。这项原理验证研究展示了为响应性 MRI 设计基于 MOF 的纳米平台的实用途径，为增强的非侵入性药物监测技术铺平了道路。

创新点

1. 提出了一种基于配位-解离诱导的T1加权MRI反应的新型spn型MOF纳米平台，实现了药物释放的可视化监测。

2. 通过等网状化学策略功能化MOF，使其具备高纵向弛豫率（12.63 mM⁻¹ s⁻¹）和丰富的配位点，用于捕获羧酸盐探针和药物。

3. 揭示了配位羧酸盐探针尺寸与弛豫度的依赖性关系，其中苯甲酸探针表现出71%的显著MRI信号降低。

4. 在体内外实验中验证了该MOF平台通过MRI信号变化监测药物释放的可行性，展示其实用潜力。

对科研工作的启发

1. 该研究启发科研人员探索配位-解离机制在其他纳米材料中的潜在应用，以实现精准的成像响应。

2. 通过功能化MOF结构提升弛豫率的研究方法，为开发高性能MRI对比剂提供了新思路。

3. 研究中尺寸依赖性弛豫度的发现，提示科研人员关注探针分子结构对成像效果的影响。

4. 该工作验证了MOF平台的多功能性，激励研究者将其应用于更多药物传递与监测场景。

思路延伸

1. 可以进一步研究不同金属离子在SPN型MOF中的配位行为，以优化T1加权MRI的响应性。

2. 探索其他化学修饰策略，如引入荧光团，开发多模态成像与药物释放监测系统。

3. 基于配位-解离机制，可设计自适应MOF结构，用于响应特定生物标记物的动态监测。

4. 将该技术与人工智能结合，分析MRI信号变化，预测药物释放动力学。

5. 研究MOF在酸性或碱性微环境下的稳定性，以扩展其在复杂生理条件下的应用。

6. 开发可降解的MOF纳米平台，实现药物释放后的安全代谢与清除。

7. 尝试将该策略应用于非羧酸类药物，拓宽其药物监测的适用范围。

生物医学领域的应用

1. 该技术可用于肿瘤治疗中实时监测化疗药物的释放，提高治疗精准性。

2. 通过MRI信号反应，可开发非侵入性方法评估药物在炎症部位的分布与代谢。

3. 该MOF平台可应用于神经退行性疾病研究，监测脑部药物的靶向释放。

4. 在心血管疾病治疗中，利用其高弛豫率特性实现药物释放与血管成像的同步监测。

5. 该方法可助力个性化医学，通过MRI追踪患者体内药物动态，优化治疗方案。

Coordination‐Dissociation Induced T1‐Weighted Magnetic Resonance Imaging Responses in a spn‐Type MOF for Potential Drug Release Monitoring

Adv. Funct. Mater.（IF 18.5）

Pub Date  : 2025-03-12

DOI : 10.1002/adfm.202425466

Dan Luo, Tianze Wu, Tianze Qiu, Jianing Li, Yimin Gong, Jingting Weng, Zhenxia Chen, Yannan Yang, Bo Yin, Yun Ling, Yaming Zhou

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