摘要：在现代医学中，如何实现药物的精准、可控释放，一直是科研人员追求的目标。近日，发表在Science Advances的一项最新研究（Fu et al., Sci. Adv. 11, eadp2757, 2025）提出了一种全新的策略：利用非共价π堆叠有机框架（π
在现代医学中，如何实现药物的精准、可控释放，一直是科研人员追求的目标。近日，发表在 Science Advances 的一项最新研究（Fu et al., Sci. Adv. 11, eadp2757, 2025）提出了一种全新的策略：利用非共价π堆叠有机框架（πOF），实现近红外光（NIR）触发的药物高效释放。这一成果不仅拓展了光控药物递送的新思路，更为癌症免疫治疗提供了全新的工具。
药物递送的最大挑战在于如何在正确的时间、正确的位置释放药物，既保证疗效，又避免全身毒副作用。光刺激因其非侵入性和时空可控性而备受关注。然而，传统光控体系大多依赖紫外或可见光，穿透深度有限，并存在对组织的潜在损伤。而近红外光（650-950 nm）具有更强的组织穿透力和生物安全性，因此成为理想的触发工具。
本研究的核心材料——π堆叠有机框架（πOF），通过有机小分子的π-π相互作用自组装形成，具备天然的近红外吸收能力和高度多孔结构。其特点在于：
可在近红外照射下产生光热效应；诱导框架内药物的“爆发式释放”；拥有较大的比表面积和可调控的孔径，适合负载多种小分子药物。换句话说，πOF既是“光敏开关”，又是“药物仓库”。
研究团队以螺芴衍生物为分子单元，通过π-π堆叠和CH-π作用，组装出二维与三维层状结构的πOF。该材料表面积高达981.62 m²/g，孔径约1.69 nm，适合小分子药物嵌入。扫描电镜（SEM）与红外光谱（FTIR）验证了其结构特征。药物装载与释放
以免疫激活剂R848为模型药物，科研人员成功实现其高效负载。当受到671 nm激光照射时，πOF内的R848出现快速、爆发式释放，释放速率比无光条件下高出约30倍。同时，研究团队通过多轮开关实验验证了其可实现循环性释放。微针贴片递送系统
为实现无创给药，πOF-药物复合物被整合进可降解的聚乙烯醇（PVA）微针贴片。实验显示，微针可稳定负载πOF，并在激光照射下迅速升温至50°C，实现局部光热效应与药物释放的“双重治疗”。细胞实验验证
在4T1乳腺癌细胞实验中，πOF-微针贴片在近红外照射下显著降低细胞活性。同时，释放的R848促进巨噬细胞由促肿瘤的M2型向抗肿瘤的M1型转化，增强吞噬活性和炎性因子（TNFα、IL-6等）的表达。动物模型实验
在乳腺癌小鼠模型中，单独应用R848或πOF均未能有效抑制肿瘤，而“R848/πOF+激光”组合治疗显著抑制了肿瘤生长，并提高了小鼠生存率。进一步的免疫学分析显示，该组合不仅减少了肿瘤相关M2巨噬细胞，还增加了CD8+ T细胞浸润，诱导更强的抗肿瘤免疫反应。
癌症免疫治疗中的一大难题，是如何在提升疗效的同时避免全身副作用。TLR7/8激动剂R848虽能有效激活免疫，但因全身性细胞因子风暴而受限。本研究中的πOF系统实现了：
局部释放：药物在肿瘤部位定点释放，避免系统性毒性；可控释放：通过外部光照调节剂量和时间，实现按需给药；协同疗效：光热效应与免疫激活双重作用，显著增强肿瘤抑制效果。更重要的是，研究显示πOF不仅适用于R848，还能负载局麻药苯佐卡因、异黄酮（genistein）、多巴胺和雌二醇等多种小分子药物，证明了该平台的普适性与可扩展性。
这项研究揭示了一种全新的光控药物递送思路：
材料创新：πOF首次将非共价π堆叠结构与近红外响应结合，为有机框架材料拓展了新功能；治疗拓展：不仅局限于癌症免疫，还可能应用于镇痛、内分泌疾病等多种临床场景；临床前景：未来若能开发可植入或可注射的πOF纳米载体，或可实现深部组织的精准光控治疗。Fu等人的研究展示了一种基于π堆叠有机框架的近红外光触发药物递送平台，集成了高药物负载、光热效应、可控释放与免疫激活等多重优势。在小鼠乳腺癌模型中，该平台实现了显著的肿瘤抑制效果。这一成果不仅推动了光控药物递送技术的发展，也为癌症免疫治疗提供了新的希望。
参考文献：Ruxing Fu, Dong Meng, Xiao Han, et al. Engineering noncovalent π-stacked organic framework for intrinsic near-infrared photoactivated drug delivery. Science Advances, 2025, 11: eadp2757.
来源：自在桐风