多形性胶质母细胞瘤（GBM）是最具侵袭性和治疗抵抗性的原发性脑恶性肿瘤，其特征是快速增殖、弥漫性浸润和不良的临床预后[1]、[2]、[3]、[4]。传统的化疗方法受到非特异性生物分布、快速全身清除和剂量限制毒性的限制，导致治疗抵抗和不可避免的肿瘤复发[5]、[6]、[7]、[8]、[9]。药物向GBM的输送还受到血脑屏障（BBB）的限制，导致肿瘤部位药物积累不足，需要高剂量给药[10]。这些挑战凸显了迫切需要先进的药物输送平台，以实现局部化、持续性和有效的抗癌治疗[7]、[11]、[12]、[13]、[14]。
在追求先进的药物输送系统方面，整合有机和无机成分的混合纳米材料引起了广泛关注[15]。其中，金属有机框架（MOFs）因其高孔隙率、大表面积和可调孔结构而受到特别关注，这些特性共同使得它们能够实现高药物装载量和可控的释放行为[14]、[15]、[16]、[17]、[18]、[19]、[20]、[21]、[22]。然而，关于MOFs的稳定性和生物相容性的担忧限制了它们的直接生物医学应用[16]、[17]、[21]、[22]、[23]、[24]、[25]。在本研究中，选择了氨基功能化的MIL-88B(Fe)，因为它结合了结构灵活性、生物相容性和表面功能性。有机连接剂上的–NH2基团通过氢键和静电吸引力增强了药物载体的相互作用，从而提高了药物包封效率和保留能力。此外，基于Fe(III)的配位节点赋予了内在的生物降解性和pH响应性，使得框架在肿瘤相关的细胞内条件下逐渐分解并释放药物[25]、[26]、[27]、[28]、[29]、[30]、[31]、[32]、[33]、[34]。
与基于MOF的载体并行，聚合物水凝胶也因其生物相容性、可调的网络结构和调节分子扩散的能力而被广泛用于持续抗癌药物输送[32]、[33]、[34]、[35]、[36]、[37]、[38]。海藻酸钠和聚乙烯醇是常用的水凝胶形成聚合物，它们提供了互补的性能，包括温和的凝胶化条件、机械强度和出色的成膜能力[27]、[29]、[31]、[39]、[40]、[41]。双交联策略进一步增强了SA/PVA水凝胶的结构稳定性和药物保留能力，使得释放曲线更加持久和可预测[36]、[38]、[40]、[42]、[43]、[44]。将MOFs整合到水凝胶基质中是一种协同方法，结合了MOFs的高药物装载能力和聚合物网络的扩散控制释放及生物相容性[27]、[32]、[44]、[45]。
文献中报道的代表性5-FU输送系统对比总结见表1。如表所示，聚合物纳米颗粒、脂质-药物 conjugates、金属纳米颗粒和裸MOF载体通常存在一个或多个限制，如突发性药物释放、释放时间短、材料相关毒性、机械稳定性有限或缺乏对胶质母细胞瘤的特异性[45]、[47]、[48]、[49]、[50]、[51]。这些限制表明，目前还没有同时实现高药物装载量、长时间释放和适合胶质母细胞瘤治疗的生物相容性的输送平台。
在这项研究中，我们报道了一种嵌入了NH2-MIL-88B(Fe)的双交联SA/PVA水凝胶薄膜系统，作为持续释放5-FU的混合载体。本研究采用这种局部化输送范式，开发了一种集成MOF的生物聚合物水凝胶薄膜系统，旨在实现持续的颅内药物释放，确保长时间局部暴露的同时最小化全身分布和BBB相关的输送限制。
