基于生物相容性氮化碳的光驱动微游动器在生物与离子介质中的推进及响应式按需药物递送

我们提出以二维有机聚(七嗪酰亚胺)（PHI）氮化碳微粒作为光驱动微游动器，用于多种离子与生物介质。其在浓度高达 1 M 且无需专用燃料的多组分离子溶液中展现出的高速（15-23 $\mu$m/s）游动前所未有，克服了以往光驱动微游动器的瓶颈之一。此种高离子耐受性归因于颗粒的织构与结构纳米多孔性同光离子特性之间的有利相互作用，促进了高盐溶液中的离子相互作用。微游动器的生物相容性通过三种不同细胞类型与原代细胞的细胞活力测试得到验证。游动器的纳米孔以高（185%）负载效率装载了模型抗癌药物阿霉素（DOX），且无被动释放。报道了在不同 pH 条件下的可控药物释放，并可由光照按需触发。利用 PHI 固有的、环境敏感且光诱导的电荷存储特性，在缺氧条件下展示了 DOX 及其活性降解产物的光触发加速释放，这有望用于缺氧肿瘤区域的未来诊疗一体化应用。这些有机 PHI 微游动器同时解决了当前光驱动微游动器在高离子耐受性、生物介质中无燃料高速推进、生物相容性及可控按需货物释放方面的挑战，朝向其生物医学、环境及其他潜在未来应用迈进。