介孔二氧化硅纳米颗粒（Mesoporous Silica Nanoparticles, MSNs）是一种重要的形态优越、骨架稳定、强度出色的多孔材料，在吸附、催化、光致发光、生物医学等各个领域发挥着重大作用。然而，原型MSNs药物负载率低，在诊疗和组织工程方面也存在相容性和降解性问题。结构和物理化学性质的改良，驱使其进入创新的应用领域。

华侨大学陈爱政教授团队、昆士兰大学Yusuke Yamauchi教授团队及台湾大学Kevin C.-W. Wu教授合作对MSNs过去20年的关键研究情况和最新突破进展进行了系统综述，结合超分子组件、金属物质及偶联物，重点讨论了表面修饰、硅质骨架改造和孔结构调控对MSNs物理化学性质的优化，阐明涉及反应动力学和影响因素的机理作用。此外，文章对先进MSNs复合材料的工程学应用进行展望，并探讨亟待解决的问题和面临的多重挑战。

图1. 工程化MSNs的理化性质及关键进展示意图

文章阐述了多种创新型MSNs的物理化学性质和突破性研究进展及应用（图1）。大量研究表明，MSNs具有丰富的表面化学特性，胶体稳定性好，分散性高，表面及内部存在特殊的多孔拓扑结构，蕴藏着极大的改造潜能。文章首先涵盖了过去20年里MSNs的关键进展，阐述将MSNs应用于临床治疗的最新研究和相关情况。随后，对比MSNs合成过程的一般化方法和改进方案，详细讨论了表面修饰（利用聚合物、脂质体、生物膜、蛋白涂层等）、硅制骨架改造（借助有机组分、金属物质等）和孔结构调控（如笼状、中空、卵黄壳、核壳等）对MSNs形态学特性及理化性质的改良，还论述了包括Janus结构及可变形固体在内的形貌变化。

此外，文章着重介绍对比创新型MSNs与原型MSNs的各项性能，包括稳定性、生物相容性与安全性、可降解性等。同时，对MSNs材料在临床方面的试验和前景进行批判性探讨。最后，文章基于以上理论，对先进MSNs复合材料的工程学应用进行展望，并探讨亟待解决的问题和面临的多重挑战。

该综述论文近期发表于Advanced Materials，论文第一作者为华侨大学Ranjith Kumar Kankala博士，论文通讯作者为华侨大学陈爱政教授、昆士兰大学Yusuke Yamauchi教授和台湾大学Kevin C.-W. Wu教授。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Nanoarchitectured Structure and Surface Biofunctionality of Mesoporous Silica Nanoparticles

Ranjith Kumar Kankala, Ya‐Hui Han, Jongbeom Na, Chia‐Hung Lee, Ziqi Sun, Shi‐Bin Wang, Tatsuo Kimura, Yong Sik Ok, Yusuke Yamauchi, Ai‐Zheng Chen, Kevin C.‐W. Wu

Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.201907035

导师介绍

Yusuke Yamauchi

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