近日，中国科学院高能物理研究所丰伟悦课题组合成了新型MOF基纳米组装体HB4/FA-PEG@MOF，并对其抗肿瘤机制进行了研究。该纳米组装体能够调控肿瘤微环境（TME）中的 I 型活性氧（ROS）的生成。借助同步辐射红外光谱（SR-FTIR）技术，研究团队成功实现了单细胞水平的高分辨率化学成像与生物分子分析，并获取了验证药物作用机制的红外光谱数据。这些数据为理解纳米组装体诱导肿瘤细胞脂质链重构及蛋白质二级结构转变等关键分子机制提供了有力证据。该研究不仅揭示了纳米组装体的超微结构特征及其在单细胞水平上的抗肿瘤活性，还阐明了纳米限域效应调控其光动力活性的机制，为今后纳米药物的研发提供了新的技术支持和研究范式。相关研究成果以“Nanopore-confined photosensitizer in metal-organic frameworks enable enhanced multi-responsive photodynamic activities for efficient tumor cell elimination”为题，发表在国际权威期刊Journal of Colloid and Interface Science （2026, 707, 139669）。

图1解析纳米组装体抗肿瘤机制

        利用SR-FTIR的高空间分辨率优势，实现了单个肿瘤细胞内MOF纳米组装体的精确检测和分析。结合PCA和OPLS-DA分析，揭示了治疗组细胞在脂质和蛋白质区域的差异，这为氧化应激介导的肿瘤细胞死亡机制提供了直接的光谱学证据。这些通过SR-FTIR获得的关键数据，从分子层面明确了HB4/FA-PEG@MOF的肿瘤治疗机制。该研究充分展现了SR-FTIR技术在单细胞水平生化分析中的独特优势，为优化此类纳米材料的性能提供了重要的实验依据。

图2 单个B16细胞的同步辐射红外显微光谱分析结果

        本研究的同步辐射红外显微光谱测试得到上海同步辐射光源BL01B线站的大力支持。

        文章链接：https://doi.org/10.1016/j.jcis.2025.139669