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In Situ Biomimetic Mineralization on ZIF-8 for Smart Drug Delivery
ACS Biomaterials Science & Engineering ( IF 5.4 ) Pub Date : 2020-07-14 , DOI: 10.1021/acsbiomaterials.0c00935 Lingxia Shi 1 , Jun Wu 2 , Xinrui Qiao 3 , Yuan Ha 1 , Yunpeng Li 1 , Cheng Peng 3 , Renbing Wu 1
ACS Biomaterials Science & Engineering ( IF 5.4 ) Pub Date : 2020-07-14 , DOI: 10.1021/acsbiomaterials.0c00935 Lingxia Shi 1 , Jun Wu 2 , Xinrui Qiao 3 , Yuan Ha 1 , Yunpeng Li 1 , Cheng Peng 3 , Renbing Wu 1
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The exploration of metal–organic frameworks (MOFs) with good biocompatibility and physiological stability as carrier platforms for biomedical applications is of great importance but remains challenging. Herein, we developed an in situ biomimetic mineralization strategy on zeolitic imidazolate framework (ZIF) nanocrystals to construct a drug release system with favorable cytocompatibility, improved stability, and pH responsiveness. With lysozyme (Lys) wrapped on the surface of Zn-based ZIF (ZIF-8), Lys/ZIF-8 could strongly bond metal ions to promote nucleation and growth of bone-like hydroxyapatite (HAp), leading to formation of HAp@Lys/ZIF-8 composites. In vitro investigations indicate that the composites with a hollow Lys/ZIF-8 core and a HAp shell exhibited a high drug-loading efficiency (56.5%), smart pH-responsive drug delivery, cytocompatibility, and stability under physiological conditions. The proposed biomimetic mineralization strategy for designing MOFs-based composites may open a new avenue to construct advanced delivery systems in the biomedical field.
中文翻译：
ZIF-8上的原位仿生矿化用于智能药物递送
具有良好生物相容性和生理稳定性的金属-有机骨架（MOF）作为生物医学应用的载体平台的探索非常重要，但仍具有挑战性。在这里，我们开发了在沸石咪唑盐骨架（ZIF）纳米晶体上的原位仿生矿化策略，以构建具有良好细胞相容性，改善的稳定性和pH响应性的药物释放系统。通过将溶菌酶（Lys）包裹在基于Zn的ZIF（ZIF-8）的表面上，Lys / ZIF-8可以牢固地结合金属离子，从而促进骨状羟基磷灰石（HAp）的成核和生长，从而导致HAp @的形成。 Lys / ZIF-8复合材料。体外研究表明，具有空心Lys / ZIF-8核心和HAp外壳的复合材料显示出高载药率（56.5％），智能的pH响应药物传递，细胞相容性，以及在生理条件下的稳定性。拟议的仿生矿化策略用于设计基于MOFs的复合材料，这可能为在生物医学领域构建先进的给药系统开辟一条新途径。
更新日期：2020-07-14
中文翻译：
ZIF-8上的原位仿生矿化用于智能药物递送
具有良好生物相容性和生理稳定性的金属-有机骨架（MOF）作为生物医学应用的载体平台的探索非常重要，但仍具有挑战性。在这里，我们开发了在沸石咪唑盐骨架（ZIF）纳米晶体上的原位仿生矿化策略，以构建具有良好细胞相容性，改善的稳定性和pH响应性的药物释放系统。通过将溶菌酶（Lys）包裹在基于Zn的ZIF（ZIF-8）的表面上，Lys / ZIF-8可以牢固地结合金属离子，从而促进骨状羟基磷灰石（HAp）的成核和生长，从而导致HAp @的形成。 Lys / ZIF-8复合材料。体外研究表明，具有空心Lys / ZIF-8核心和HAp外壳的复合材料显示出高载药率（56.5％），智能的pH响应药物传递，细胞相容性，以及在生理条件下的稳定性。拟议的仿生矿化策略用于设计基于MOFs的复合材料，这可能为在生物医学领域构建先进的给药系统开辟一条新途径。
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