肖忠宇，杨鑫鑫，曾庆斌，郭茜旎，周欣

    影像技术的迅速发展使科学家和临床医生能够准确地了解疾病的发病机制和病理过程，并根据患者的情况制订个性化的治疗策略。将各种成像手段与造影剂相结合，可实现对疾病的精准诊断。金属有机骨架(MOFs)具有孔隙率高、孔径可调、易于后修饰等特点，在生物医学影像领域中得到了广泛的研究。本文选取了 MOFs 中较为经典的材料ZIF-8，从其高负载率与易修饰等角度出发，重点介绍了ZIF-8 与多种分子影像造影剂相结合所形成 ZIF-8 复合造影剂在光学成像、光声成像、磁共振成像、计算机断层扫描成像(CT)等不同医学成像平台的巨大应用价值，此外还阐述了 ZIF-8 应用于生物医学影像所面临的重大挑战，并对该领域未来的研究方向进行了展望。

    1 ZIF-8 的结构与功能

    配位聚合物是以金属离子和有机/无机配体通过配位键所形成的化合物，此类化合物具有结构可调，功能多样，稳定性好等特性，受到广泛的关注[1-4]。在众多配合物中，MOFs是通过金属离子或金属簇与有机配体配位形成的具有多孔结构的配位框架材料。与纯无机的分子筛和多孔碳材料相比，MOFs 具有如下优点：①易于结晶，可通过单晶/多晶 X射线衍射方法确定其空间结构，用于理论模型的研究；②由不同的金属离子和有机配体配位组成，通过对配体与中心金属离子进行灵活变换可以赋予材料不同的功能性；③多孔，比表面积大，在气体存储与分离[5]、催化[6]、传感[7]、医学影像及药物递送[8]等领域表现出了优异的性能和广阔的应用前景。

    2006 年，陈小明院士课题组和 Yaghi 课题组[9-10]分别独立开发了一类新型的 MOF 材料，因其配体咪唑键角约为 145°，与由硅-氧或者铝-氧四面体构成的沸石结构类似，故而将其称为沸石咪唑酯骨架(zeolitic imidazolate frameworks，ZIFs)材料。Yaghi 课题组通过溶剂热法成功合成出了 ZIF-1～ZIF-12，并利用单晶 X 射线衍射解析出ZIF-8 与 ZIF-11 的单晶结构[10]。ZIF-8 是 ZIFs 系列中最具代表性的一种，由锌离子与 2-甲基咪唑(mIM)配位形成，具有典型的方钠石 SOD 结构(图1)。ZIF-8 具有丰富的孔道结构，有潜力用于封装药物分子或生物分子。 ......