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金属有机框架有一天可以提供抗菌一氧化氮

摘要 高度多孔的金属配合物——在结构和化学上非常多样化,因此它们可用于许多应用,例如药物输送和环境净化。但研究人员仍然需要更好地了解它们...

高度多孔的金属配合物——在结构和化学上非常多样化,因此它们可用于许多应用,例如药物输送和环境净化。但研究人员仍然需要更好地了解它们的功能,尤其是嵌入聚合物中时。研究人员在ACS Applied Materials & Interfaces上发表报告,现已开发并表征了嵌入薄膜中的一氧化氮 (NO) 存储 MOF,具有新型抗菌潜力。

研究膜内 MOF 和聚合物之间的相互作用可能具有挑战性,需要复杂的分析方法和大量资源。在早期的研究中,Russell E. Morris 及其同事研究了含镍 MOF 和聚氨酯之间的界面。但他们使用的聚焦离子束扫描电子显微镜 (FIB-SEM) 方法可能会改变或损坏聚合物和 MOF。因此,这些研究人员与蔡司显微镜一起使用了一种新的 FIB-SEM 技术,利用低温技术来提高 MOF 复合材料的稳定性。

为了测试这一点,他们与科罗拉多州立大学的研究人员合作创建了三种膜,其中包含称为 CPO-27-Ni 的镍 MOF、称为 CuBTTri 的铜 MOF 或两者。接下来,他们使用低温 FIB-SEM 技术,比其他成像方法更详细地看到了每种 MOF 的颗粒。图像还显示金属络合物均匀分布在整个膜中并且没有重叠。研究人员随后检查了薄膜释放一氧化氮的能力,一氧化氮是一种具有抗菌特性的分子,可能具有生物医学应用。在实验中,MOF 嵌入膜具有不同的触发和响应:

CPO-27-Ni 响应水分,以短时间爆发的方式快速释放 NO。

当 CuBTTri 接触三肽 S-亚硝基谷胱甘肽 (GSNO)(人体内 NO 的天然来源)时,它会充当催化剂,并产生持续的 NO 释放。

当连续暴露于水分和 GSNO 时,CPO-27-Ni 和 CuBTTri 共同产生了一种能够快速、持续输送 NO 的膜。

研究人员表示,镍和铜 MOF 结合形成了一种复合材料,实现了最佳的两级 NO 输送系统。他们认为,这种两相输送可能在医疗设备中有用,既能提供即时抗菌效果,又能长期预防微生物污染。

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