墨尔本大学卡鲁索纳米工程研究组的科研团队成功研发出一种创新型药物递送系统，具有显著改善药物开发的巨大潜力。
该团队开创性地构建了仅由金属离子与生物分子组成的配位网络结构——金属-生物分子网络（MBN），彻底摒弃了复杂的药物"载体"，从而在多种应用场景中展现出更高实用价值。此项研究已发表于《科学进展》期刊，由工程与信息技术学院墨尔本杰出教授兼澳大利亚国家健康与医学研究理事会领导研究员弗兰克·卡鲁索教授主导，徐万钧博士与林志星博士共同担任第一作者。
MBN纳米粒子通过无毒金属离子（如人体日常饮食吸收的钙或铁）与含磷酸盐生物分子（如作为生命基石的DNA）结合而成。该纳米粒子具备卓越的化学与代谢稳定性，同时展现出抗病毒、抗菌、抗真菌、抗炎及抗癌等多重生物活性。
林志星博士指出，MBN系统最显著的优势在于能大幅提升药物研发成功率，因其采用与人体高度相容的材料，避免了潜在有毒载体系统的使用。他表示："我们已构建出功能性金属-有机网络，可高效组装生物分子药物，适用于抗癌或抗病毒疗法、基因递送、免疫疗法、生物传感、生物成像及药物递送等生物医学应用。"
全球科学家虽已开发出大量药物载体，但许多因材料引发免疫反应导致的毒性而失败。徐万钧博士强调："当前药物研发与审批的挑战意味着平均仅万分之一的药物化合物能获准上市，其中多数因安全问题被淘汰。载体中任何额外的非功能性组分都可能增加毒性风险。"
研究团队需克服的关键难题是：'游离'生物分子载荷常无法抵达靶向细胞以实现预期生物功能。在为期两年的项目中，团队成功将非功能性组分的使用降至最低，构建出结构更简化且成功率更高的材料系统，同时未牺牲性能。
MBN纳米粒子具备多重策略实现在特定位置激活。例如在乳腺癌相关的酸性肿瘤微环境中（肿瘤组织通常比周围组织酸性更强），工程化纳米粒子可智能解体释放药物。
卡鲁索教授解释道，MBN具有"可调谐"特性，这意味着可通过选择不同生物分子、金属离子及组装条件，定制其尺寸、载荷、靶向功能及其他属性，从而满足多样化的生物医学需求。"这提供了一种模块化方法，可构建具有多元组成的多功能纳米粒子。"
他进一步补充："我们的系统揭示了基础组装机制，将助力构建用于生物医药的生物活性纳米粒子库，同时为环境科学中普遍存在的生物递送障碍问题提供解决方案。"
研究团队下一阶段将聚焦于深入理解MBN系统机制，并开展先进材料临床试验，旨在攻克多种疾病治疗难题。
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