金属-有机框架（Metal-Organic Frameworks, MOFs）材料，是由有机功能配体和金属离子/离子簇通过配位键自组装形成的一类多孔有机-无机杂化聚合物材料。通过调节金属离子的种类并与丰富的有机配体进行组合，可以很容易地获得数以万计的孔隙从微孔、中孔到大孔的具有不同刚性骨架的MOFs。自2006年Férey等人首次报道了两种刚性铬基MOFs（MIL-100和MIL-101）用于布洛芬药物的递送以来（Angew. Chem. Int. Ed., 2006, 45, 5974），具有良好的孔径、可定制的组成和结构、可调节大小、高载药量和良好的生物相容性的MOFs已被作为药物递送和癌症治疗载体广泛研究（Adv. Mater., 2017, 29, 1606134; Small, 2020, 16, 1906846; View, 2020, 1, e20）。

与传统药物载体相比，MOFs具有以下明显的优势：（1）MOFs多样的组成使其具有不同的形貌、结构、大小和理化性质，赋予了它多功能和刺激响应的药物控释行为，而且，功能配体的修饰并不会影响其理化性质，被修饰后的MOFs仍然具有可控的尺寸、形状和高度均一性；（2）MOFs具有较大的比表面积和较高的孔隙率，从而保证了MOFs具有优秀的载药能力；（3）MOFs材料之间较弱的配位键保证了这种材料的可生物降解性。因此，以上这些优势使MOFs成为很有前景的药物递送载体用于癌症治疗。

同时，随着合成方法的发展和新技术的出现，具有可控粒径和较大孔径的MOFs已经被设计和合成出来。到目前为止，MOFs的合成方法主要有水/溶剂热合成、微波/超声辅助合成、微乳液合成、机械化学合成、连续流合成、电化学合成、扩散合成、喷雾干燥合成、溶剂蒸发和离子热合成等。这些方法在合成效率、放大生产、理化性能等方面各有特点。例如，水/溶剂热合成法是一种在极性溶剂中利用高温高压合成MOFs的方法，该方法具有制备容易、合成简单、后处理方便等优点，也是进行MOFs合成的经典方法。但是，该方法通常反应时间较长，需要使用有机溶剂和高温高压等苛刻条件，不利于进行大量生产。此外，微波/超声辅助合成方法成核过程快，能在短时间内制备出具有均匀粒径的MOFs。连续流合成法具有高效连续制备所需尺寸和结构的单分散MOFs的优点。总体看来，可以根据生物医学应用的具体要求，通过选择最佳的合成方法，按需调控MOFs的尺寸、形貌和表面功能化位点（图1）。

MOFs材料的出现为疾病治疗提供了一种有效途径，并在药物递送和癌症治疗等领域被广泛应用。在药物递送方面，MOFs载体具有高的孔隙率和比表面积、易修饰性、良好的生物相容性和低的毒副作用，因此其能够对小分子化疗药物和生物大分子（如核酸和酶等）进行高效封装，载药量更高，对细胞和动物更友好。值得注意的是，通过MOFs的简单包封即可实现对药物的递送和释放。依据对癌症部位和组织结构性质的了解，合理设计并制备具有按需释放性能的MOFs纳米载体，对实现刺激响应性的药物释放具有重要的应用价值。例如，通过后修饰等策略将聚合物分子、超分子大环、超小纳米粒子等修饰在MOFs表面，在pH、温度、磁场、离子强度、光、压力和过表达物质的响应等特殊的肿瘤微环境下，实现药物递送的同时，可控、持续和按需地释放装载的药物，从而提高药物的利用率并降低对机体的毒副作用。而且，一种肿瘤微环境的刺激条件往往不是单一存在的，所以可以在多种刺激共存的条件下实现对MOFs所装载药物的可控和大量释放，这对提高肿瘤部位的药物积累量和降低给药次数具有重要意义。

近年来，MOFs材料在癌症治疗方面表现出了相当亮眼的性能，在化疗、放疗、光热治疗、光动力治疗、饥饿治疗、化学动力学治疗和免疫治疗中均有广泛的应用。简单的MOFs结构就能够对放化疗剂、光热剂、光敏剂、酶、佐剂等进行有效负载，从而实现对癌症的治疗。由于MOFs的包封，各种治疗剂和酶等能够被有效负载，这大大提高了治疗剂在循环过程中的稳定性并降低了给药过程中的损失。而且，将MOFs与聚合物纳米粒、磁性纳米粒、贵金属纳米粒等结合形成具有核-壳结构的多功能纳米平台，可以达到联合多种策略治疗肿瘤的目的。此外，在实现癌症治疗的同时，荧光分子、磁性造影剂、CT造影剂和光声成像剂等成像基元也能被同时负载在MOFs中，从而达到对癌症进行诊断和治疗的效果，这为药物的追踪和成像指导下的癌症治疗提供了可靠选择，有利于实现癌症的诊疗一体化。MOFs材料在癌症治疗中所展现的优势为其在生物医学领域中的进一步应用打下了坚实的基础。

由于MOFs材料在药物递送和癌症治疗中具有重要的应用价值和科学意义，近年来，诸多材料科学领域的研究者都致力于MOFs平台的设计和开发，以满足其在药物递送和癌症治疗过程中日益增长的需求。同时，研究人员在开发靶向性强和生物安全性高的MOFs材料方面也取得了大量的创新性成果，用于增强治疗效果和降低毒副作用。Web of Science检索到的数据表明，自2006年有关MOFs被用于药物递送和癌症治疗的文献报道以来，相关课题的文献数和引文数量均呈现快速增长的趋势（图2）。特别是近几年，关于MOFs在药物递送和癌症治疗中的发展势头更加迅猛，涌现出了许多优秀的成果，这表明MOFs材料在药物递送和癌症治疗领域持续的研究热度和强大的全球影响力。不仅如此，还有越来越多的学者参与到用于药物递送和癌症治疗的MOFs材料的开发中，相信在不久的将来关于MOFs用于药物递送和癌症治疗的研究会呈现出井喷式的发展。

经历了近20年的发展，MOFs在药物递送和癌症治疗领域的应用已取得了较为显著的成果，一些用于构建低毒性MOFs的离子和配体，如Fe、Zr、Cu和对苯二甲酸、均苯三甲酸、2-甲基咪唑及内源性有机配体等，已经被开发并用于构建具有良好生物相容性的MOFs。此外，通过后修饰的策略对MOFs表面进行改性的手段也被用来改善其生物相容性。然而，MOFs用于药物递送和癌症治疗的生物安全性仍需进一步提高，具有良好生物相容性的新型MOFs亦需开发。另外，还需要在体内实验中系统研究MOFs的降解机制和途径，尽管目前已经有许多结合多模态成像方法监测MOFs降解过程的研究，但并不足以深入分析其降解机理。由多次给药引起的MOFs在各种组织中的积累，需要通过对长期吸收-分布-代谢-排泄过程的监测来提供综合的理论支持。综上，虽然MOFs在药物递送和癌症治疗中仍面临长期的挑战，但迄今取得的显著进展为研究MOFs的毒性、生物降解性和降解机制做出了重要的贡献。我们预计，在不久的将来，通过结合多学科优势所制备的MOFs将在临床药物递送和癌症治疗中得到进一步发展，获得更多具有创新性的成果，从而更好地改善人类健康。