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Self‐Assembly of Oriented Antibody‐Decorated Metal–Organic Framework Nanocrystals for Active‐Targeting Applications

材料科学 纳米晶 纳米医学 表面改性 量子点 纳米技术 生物传感器 药物输送 纳米颗粒 化学工程 工程类
作者
Karen Alt,Francesco Carraro,Edwina Jap,Mercedes Linares‐Moreau,Raffaele Riccò,Marcello Righetto,Marco Bogar,Heinz Amenitsch,Rania A. Hashad,Christian J. Doonan,Christoph E. Hagemeyer,Paolo Falcaro
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (21) 被引量:46
标识
DOI:10.1002/adma.202106607
摘要

Antibody (Ab)-targeted nanoparticles are becoming increasingly important for precision medicine. By controlling the Ab orientation, targeting properties can be enhanced; however, to afford such an ordered configuration, cumbersome chemical functionalization protocols are usually required. This aspect limits the progress of Abs-nanoparticles toward nanomedicine translation. Herein, a novel one-step synthesis of oriented monoclonal Ab-decorated metal-organic framework (MOF) nanocrystals is presented. The crystallization of a zinc-based MOF, Zn2 (mIM)2 (CO3 ), from a solution of Zn2+ and 2-methylimidazole (mIM), is triggered by the fragment crystallizable (Fc) region of the Ab. This selective growth yields biocomposites with oriented Abs on the MOF nanocrystals (MOF*Ab): the Fc regions are partially inserted within the MOF surface and the antibody-binding regions protrude from the MOF surface toward the target. This ordered configuration imparts antibody-antigen recognition properties to the biocomposite and shows preserved target binding when compared to the parental antibodies. Next, the biosensing performance of the system is tested by loading MOF*Ab with luminescent quantum dots (QD). The targeting efficiency of the QD-containing MOF*Ab is again, fully preserved. The present work represents a simple self-assembly approach for the fabrication of antibody-decorated MOF nanocrystals with broad potential for sensing, diagnostic imaging, and targeted drug delivery.
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