Einführung in Metall-Organische Gerüste
Metall-organische Gerüste (MOFs) sind kristalline poröse Materialien, die durch die Koordination von Metallionen oder -clustern mit organischen Liganden gebildet werden. Ihre einstellbare Porosität, hohe Oberfläche und vielseitige Funktionalisierung machen MOFs zu einer rasch expandierenden Plattform in der biologischen Forschung und biomedizinischen Anwendungen. Unter den verschiedenen MOFs haben diejenigen auf Zink- und Phosphonsäurebasis erhebliches wissenschaftliches Interesse geweckt aufgrund ihrer außergewöhnlichen Biokompatibilität, Stabilität und Multifunktionalität.
Anwendungen in der biologischen Forschung
-
Antimikrobielle und Infektionskontrolle: Zn-MOFs und Ag-MOFs mit Phosphonsäureliganden zeigen breitspektrige antibakterielle Aktivität durch Störung bakterieller Membranen und Interferenz mit der DNA-Replikation, nützlich für Wundheilung und Infektionsminderung.
-
Arzneimittelabgabe und Theranostik: MOFs dienen als Träger für die kontrollierte Freisetzung von Antibiotika, Chemotherapeutika und Bildgebungsagenten, ermöglichen präzise Medizinansätze.
-
Photothermale und Chemodynamische Therapie: Zn/Ag-dotierte MOF-Derivate zeigen synergistische Effekte durch effiziente Ionenauslösung und photothermale Umwandlung, die Pathogene wie Staphylococcus aureus und Escherichia coli effektiv bekämpfen.
-
Biosensorik und Diagnostik: Poröse Architekturen erleichtern die Immobilisierung von Biomolekülen, verbessern Sensitivität und Selektivität für molekulare Detektion.
