《Aggregate》：The Marriage of Metal Nanoclusters With Reticular Frameworks: Synthetic Strategies and Biomedical Applications
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本综述系统总结了金属纳米团簇（MNCs）与四类网状框架（RFs，包括MOFs、COFs、HOFs、SOFs）复合材料的合成策略及其在生物传感、成像、抗肿瘤和抗菌治疗等生物医学领域的最新应用进展，并展望了其在可控合成与功能拓展方面的未来挑战。
金属纳米团簇与网状框架复合材料的研究进展
金属纳米团簇（MNCs）作为由几个至数百个金属原子组成的纳米材料，因其独特的物理化学性质（如量子尺寸效应、分子状荧光、酶模拟活性等）受到广泛关注。网状框架（RFs）则是一类具有高结晶度、大比表面积和可调孔结构的多孔材料，包括金属有机框架（MOFs）、共价有机框架（COFs）、氢键有机框架（HOFs）和超分子有机框架（SOFs）。将MNCs与RFs结合，可有效提升复合材料的稳定性、光学性能和催化活性，并赋予其新的生物医学功能。
合成策略
MNCs/RFs复合材料的构建方法主要包括后组装法、原位合成法以及直接以MNCs作为框架构筑单元的策略。后组装法通过物理混合或化学键合将预合成的MNCs负载到RFs表面或孔道中，操作简便但稳定性较差；原位合成法通过在RFs内部生长MNCs（“瓶中造船”法）或在MNCs周围生长RFs（“船外建瓶”法），可实现MNCs的高效负载与均匀分布；而以MNCs为结构单元直接构建RFs，则能实现原子级精确的结构控制。例如，通过双原位法一步合成AuNCs@ZIF-8复合材料，可使AuNCs的荧光发射红移190 nm，并显著提升其近红外发光性能。
生物医学应用
生物传感
MNCs/RFs复合材料在荧光、比率荧光、电化学传感等方面展现出高灵敏度与特异性。例如，将AuNCs与ZIF-8复合后，其对H2S的检测限低至0.54 μM；通过构建Eu-MOF@AuNCs比率传感器，可实现ATP的视觉化检测（检测限10 μM）。此外，复合材料还可用于检测重金属离子（如Hg2+）、小分子代谢物（如葡萄糖）、疾病标志物（如microRNA）等，在疾病早期诊断中具有潜力。
生物成像
复合材料通过整合MNCs的荧光特性与RFs的孔道限域效应，显著提升成像信噪比与穿透深度。例如，负载AuNCs的ZIF-8在肿瘤微环境中可响应性释放簇合物，实现ROS的动态监测；将BSA保护的AuNCs与MIL-101(Fe)结合，可用于药物释放过程的双模式（荧光+质谱）跟踪。此外，通过引入磁性或X射线对比组分，复合材料还可扩展至多模态成像（如MRI/CT/荧光成像），提升诊断精度。
抗肿瘤治疗
MNCs/RFs复合材料在光热治疗（PTT）、光动力治疗（PDT）、化学治疗及其联合治疗中表现突出。例如，Fe3O4/ZIF-8-AuNCs在808 nm激光照射下可同时产生热效应与单线态氧，有效抑制HeLa肿瘤生长；通过修饰靶向配体（如叶酸、适配体），可进一步提升肿瘤靶向性与治疗效率。部分复合材料还能响应肿瘤微环境（如pH、GSH）实现药物控释，如AuNCs/DOX@ZIF在小鼠模型中几乎完全消除肿瘤。
抗菌治疗
复合材料通过光催化产生活性氧（ROS）或协同抗生素释放，对耐药菌表现出强效抑制作用。例如，Ag28Au1NCs@ZIF-8在可见光下可清除97.7%的大肠杆菌和91.6%的金黄色葡萄球菌；通过构建智能水凝胶微针，还能实时监测伤口ATP水平并触发抗生素释放，实现感染伤口的自适应治疗。
挑战与展望
当前MNCs/RFs研究仍面临合成精度不足、体内代谢机制不明确、靶向性有限等挑战。未来可通过机器学习辅助设计、晶体工程优化结构、开发体内自组装策略等手段，提升材料的可控性与生物相容性。同时，拓展其在多重疾病治疗（如糖尿病伤口、炎症性疾病）和智能诊疗一体化平台中的应用，将是重要发展方向。
