超稳定二维有机金属材料，高效实现近红外二区光热转化

本文介绍了一种新型二维共轭金属有机框架材料（2D c-MOFs），专门用于近红外二区（NIR-II，1000–1700纳米）光热治疗。传统NIR-II光热材料面临两大难题：一是吸收波长难以延伸至NIR-II深区（如>1400 nm），二是自由基类染料虽吸光强但极不稳定，在水、氧气或生物环境中几分钟到几小时内就会失效。本研究通过分子设计巧妙解决了这两个问题：首先，利用镍离子（Ni²⁺）与含氮配体配位，原位生成高度稳定的自由基，并形成d-π共轭体系，大幅拓宽电子离域范围，使主吸收峰突破1500 nm；其次，引入柔性烷基侧链（如正丁基），既不破坏主骨架平面性，又显著增强分子振动弛豫，大幅提升非辐射跃迁效率——即把光能更有效地转化为热能。实验证明，该材料在室温潮湿环境下保存24个月后，自由基信号几乎无衰减；热分解温度超200°C，远高于光热治疗所需温度；其摩尔消光系数高达约6.09×10⁶ M⁻¹cm⁻¹，比现有聚合物、给体-受体（D-A）体系等NIR-II材料高出2–3个数量级。在细胞实验中，优化后的Bu-CMOF纳米颗粒仅需0.1 W/cm²的弱激光（仅为常规材料所需强度的十分之一），3分钟照射即可实现100%肿瘤细胞清除，且在高达2 mg/mL浓度下也未观察到细胞毒性。这得益于其卓越的化学稳定性——避免了镍中心降解释放有毒金属离子的风险。研究还通过飞秒瞬态吸收光谱（fs-TA）和理论计算证实：烷基链增长可加速快组分弛豫（τ₁缩短）、延长慢组分寿命（τ₂增长），从而将激发态能量更多地导向内转换（产热路径），而非荧光或能量转移等无效通道。综上，该工作不仅提供了一种性能破纪录的NIR-II光热剂，更提出了一套通用设计策略——'刚性共轭骨架+柔性侧链调控'（CORF），为开发安全、稳定、高效的深层组织治疗材料开辟了新路径。