近日,我院何一燕教授团队联合西班牙巴斯克大学José Luis Pedraz教授团队,在国际期刊Bioactive Materials(IF 23.6)发表综述论文,系统梳理镓基生物材料配位工程策略与生物医学应用,创新性提出“生物可及性”研究新框架。
镓及其配合物具备铁模拟效应,在抗菌、抗肿瘤、免疫调控、组织修复、诊疗一体化等方面应用前景广阔。镓离子进入机体后,会受蛋白、磷酸盐、pH、活性氧等病理生理微环境影响,发生配体交换与形态转变。仅依靠配位稳定性、细胞摄取等单一指标,很难完整解析镓基材料体内转运、靶向富集与胞内活化的复杂行为。
针对上述瓶颈,本综述提出“生物可及性(Biological Accessibility)”多维时间依赖评价框架,阐释镓活性物质在治疗全过程中对细胞、组织靶点的时空可及程度,建立动态配位演化和生物功能之间的关联。
综述论文指出,镓基材料设计不能一味追求高配位稳定性:配位过强会阻碍镓离子活化释放,稳定性不足又会造成提前解离、非特异性暴露。需要在配位稳定性、离子动态交换、体内输运与生物活化之间取得平衡,面向不同疾病微环境构筑专属“生物可及性窗口”,协同调控材料的体内行为与治疗效果。

图1:镓基生物材料的配位工程发展
综述论文以“Dynamic Coordination Engineering of Gallium Biomaterials: A Biological Accessibility Framework for Therapeutic Biofunction”为题,发表在Bioactive Materials期刊上。我院2024级博士研究生周印与化学学院彭万佳老师为共同第一作者,何一燕教授与José Luis Pedraz教授为共同通讯作者。此外,本工作也得到了我院顾忠伟教授的指导。本工作得到了国家自然科学基金(52573167)、南京大学中医研究院中西医协同研究开放课题(ICM2024009)和江苏高校优势学科建设工程(PAPD)项目的资助。
论文链接:Dynamic coordination engineering of gallium biomaterials: A biological accessibility framework for therapeutic biofunction - ScienceDirect
DOI:10.1016/j.bioactmat.2026.09.008