Цеолитоподобные имидазолатные каркасы ZIF-8 для биомедицинских применений: обзор

Помимо высокой эффективности в качестве защитного материала для биологических объектов, цеолитоподобные имидазолатные каркасы ZIF-8 нашли применение в различных областях, включая биомедицину. Простота синтеза ZIF-8 в мягких условиях способствует биоминерализации ряда биомолекул, включая белки, пептиды и углеводы, а также биологических клеток, например вирусов и бактерий. Использование биовдохновлённых подходов расширило и усовершенствовало биомедицинские применения этого материала. В настоящем обзоре обобщены последние достижения в использовании ZIF-8 для лечения рака, противомикробной терапии, биосенсорного анализа и биокатализа. Материалы на основе ZIF-8 расширили возможности лечения рака благодаря доставке химиотерапевтических препаратов, фототермической терапии (PTT), фотодинамической терапии (PDT), хемодинамической терапии (CDT), генной терапии и терапии голоданием. Антибактериальные препараты, инкапсулированные в ZIF-8, демонстрировали более высокую биологическую активность по сравнению со свободными антибактериальными препаратами. Материалы на основе ZIF-8 повышали селективность и чувствительность биосенсорного определения аналитов, что свидетельствует об их потенциальной пригодности для электронных устройств. Биокатализ с использованием ферментов, инкапсулированных в ZIF-8, обеспечивал высокую каталитическую активность и устойчивость при повторном использовании. ZIF-8 служит защитной матрицей для ферментов, белков и лекарственных препаратов, предохраняя их от деградации под воздействием температуры, растворителей и протеолитических агентов. В первой части обзора рассмотрены структура, химические свойства и биовдохновлённые подходы к созданию ZIF-8. Во второй части обобщены биомедицинские применения ZIF-8. Также рассмотрены потенциальные риски и актуальные проблемы использования ZIF-8 в биомедицине.