微纳马达是一种能够将环境中的化学能或外部能量转化为自主运动的胶体器件。目前，基于电泳驱动的微纳马达由于具备可设计性强、高效驱动和易于功能化等特点，是领域的研究热点。电泳驱动微纳马达主要依赖自电泳和电解质自扩散电泳等机制，其推进力来源于非对称的离子分布构建的局部电场驱动。这种驱动方式可以通过耦合各类化学反应进行调控，具有很大的设计灵活性。为靶向药物递送、组织修复及智能生物传感提供了新的策略。尽管电泳驱动微纳马达在理论上具有巨大的应用潜力，但在高浓度电解质环境中（如血液和其他生物体液）的运动却面临着巨大的挑战。根据经典的Helmholtz-Smoluchowski胶体电动力学理论，胶体运动速度与外界电解质浓度成反比。因此，这类依赖局部电场驱动的微纳马达无法在高盐的环境中有效运动，这种现象通常被称为“离子猝灭”。而生物介质中的离子浓度往往超过150 mM，因此克服离子屏蔽效应实现有效驱动对于电泳驱动微纳马达的机制研究与应用拓展具有重要意义。
近日，暨南大学化学与材料学院王吉壮/李丹教授团队与香港大学唐晋尧教授合作开发了基于表面金属有机框架（MOF）多孔材料修饰的通用策略，显著提升了电泳驱动微纳马达的离子耐受性。通过液相表面自组装实现了ZIF8材料的可控修饰，表面孔结构可作为支撑电渗流的通道，有效提升了马达在高盐环境下的驱动。 通过优化MOF层厚度与形状系数，成功将马达的离子耐受值（EI₅₀）提升了266倍，实现了微纳马达在血液盐浓度的PBS缓冲溶液中的有效运动。并且通过基于硅基微纳马达的模型验证了提出的界面驱动模型的正确性。 此外，硅基马达能够通过980 nm的近红外光实现有效驱动。得益于近红外光的组织穿透能力，即使在近红外光透过肌肉组织后，微纳马达仍能在PBS溶液中保持定向运动，并且可以通过磁引导实现方向的精确控制。MOF修饰层不仅大大提升了该微纳马达的离子耐受度，而且赋予了微马达药物负载能力与pH响应释放特性，使其适用于靶向药物递送。这种MOF修饰策略具有很好的通用性，可推广至其他类型的电泳驱动微纳马达，显著增强其离子耐受性，为生物医学应用开辟了新的路径。 论文信息 MOF Coating Enhances the Ion Tolerance of Micromotors Leyan Ou, Kunfeng Liu, Dr. Yifan Zhang, Wanyuan Li, Zixian Liang, Dapeng Lei, Hao Sun, Dr. Mojun Chen, Dr. Jizhuang Wang, Prof. Jinyao Tang, Prof. Dan Li 文章的第一作者是暨南大学的硕士研究生欧乐妍。 Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202508001
