金屬有機(jī)框架（MOF）是一類結(jié)構(gòu)均一、孔道可調(diào)的多孔材料。近年來，納米級(jí)MOF（nMOF）作為生物兼容性載體用于蛋白質(zhì)遞送，受到了人們的廣泛關(guān)注。迄今，這類體系主要依賴pH響應(yīng)的沸石咪唑酯骨架（ZIF-8）MOF以實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)遞送和可控釋放。然而，這種策略往往局限于酸性的組織微環(huán)境，限制了其應(yīng)用范圍。因此亟需要開發(fā)新策略以實(shí)現(xiàn)按需調(diào)控的蛋白質(zhì)輸運(yùn)與釋放。 在前期工作的基礎(chǔ)上，國(guó)家納米科學(xué)中心趙健副研究員(第10批會(huì)員)等開發(fā)了一種近紅外光遠(yuǎn)程控制的nMOF遞送系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了時(shí)空可控的蛋白質(zhì)遞送與釋放。通過自組裝策略將上轉(zhuǎn)換納米顆粒和蛋白質(zhì)封裝到ZIF-8 nMOF內(nèi)部，并在其孔道中引入光致產(chǎn)酸劑構(gòu)建了該遞送系統(tǒng)。其中，上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米顆粒可吸收近紅外光并發(fā)射出紫外光，從而特異性激發(fā)光致產(chǎn)酸劑產(chǎn)生質(zhì)子，引起局部pH降低以觸發(fā)nMOF降解，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了近紅外光調(diào)控的蛋白質(zhì)精準(zhǔn)釋放。研究表明，蛋白質(zhì)的釋放量同光照時(shí)間和強(qiáng)度呈正相關(guān)。進(jìn)一步，研究團(tuán)隊(duì)利用胰島素作為模式蛋白分子，在活體水平驗(yàn)證了利用組織穿透較深的近紅外光遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)血糖濃度的可行性，并使血糖濃度在較長(zhǎng)的時(shí)間范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。該工作開發(fā)了一種基于MOF的時(shí)空可控蛋白質(zhì)遞送策略，其模塊化的設(shè)計(jì)理念為蛋白質(zhì)按需精準(zhǔn)釋放提供了一種通用性新思路。 
近紅外光調(diào)控蛋白質(zhì)精準(zhǔn)釋放及血糖調(diào)節(jié)示意圖 上述成果以“Near-infrared light triggered degradation of metal−organic frameworks for spatiotemporally-controlled protein release”為題發(fā)表在Nano Today期刊上。國(guó)家納米科學(xué)中心博士生盛傳歸和特別研究助理余方志博士為該文章的共同第一作者，趙健副研究員為通訊作者，所在課題組李樂樂研究員提供了大力支持。上述研究工作獲得國(guó)家自然科學(xué)基金和中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)的支持。 文章鏈接
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