由于金属-有机框架(mof)——高度多孔的金属配合物——在结构和化学上是如此多样化,它们可以用于许多应用,如药物输送和环境清理。但研究人员仍然需要更好地了解它们的功能,特别是当它们嵌入聚合物中时。据ACS应用材料与界面杂志报道,研究人员现在已经开发并表征了一种具有新型抗菌潜力的薄膜中储存一氧化氮(NO)的mof。

研究膜内mof和聚合物之间的相互作用是具有挑战性的,需要复杂的分析方法和大量的资源。在早期的研究中,Russell E. Morris和他的同事研究了含镍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)方法可以改变或破坏聚合物和mof。因此,同样的研究人员与蔡司显微镜公司一起使用了一种新的FIB-SEM技术,利用低温来提高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制作了三种膜,其中含有一种称为CPO-27-Ni的镍MOF,一种称为CuBTTri的铜MOF,或者两者兼而有之。接下来,使用低温FIB-SEM技术,他们比其他成像方法更详细地观察到每个MOF的颗粒。图像还显示,金属配合物均匀分布在膜上,不重叠。研究人员随后检测了这些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,可能在生物医学上有应用。在实验中,mof包埋膜有不同的触发和反应:

  • CPO-27-Ni以短爆发的形式迅速释放NO注意潮湿。
  • 当暴露于人体天然NO来源的三肽s -亚硝基谷胱甘肽(GSNO)时,CuBTTri可作为催化剂,并产生持续的NO释放。
  • CPO-27-Ni和CuBTTri一起,在依次暴露于湿气和GSNO时,产生了一种快速持续递送NO的膜。

研究人员表示,镍和铜MOFs结合在一起,创造了一种复合材料,实现了最佳的两阶段NO输送系统。他们认为,这种两阶段递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。

作者感谢来自欧洲研究委员会ADOR基金、EPSRC轻元素分析设施基金和EPSRC战略设备资源基金的资助。

该论文的摘要将于10月11日上午8点发布。东部时间:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/

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