作为杂化纳米结构家族的重要成员，纳米颗粒二聚体如异源二聚体等引起了研究人员的广泛兴趣。通过受控结合区域连接，异源二聚体表现出不同于单一组分或其物理混合物的特殊光学、电学和磁学性质。异源二聚体可以提供各向异性表面平台，可用于位点特异性功能化、纳米颗粒的可编程组装，在太阳能转换、催化和癌症治疗领域有巨大潜在价值。然而，受制于对纳米颗粒的表面化学性质调控、纳米颗粒的组装和生长方面的技术瓶颈，合成具有不对称组成和协同增强功能的异源二聚体仍是一个很大的挑战。 

　　近日，国家纳米科学中心李乐乐研究员领导的研究团队在《美国化学会志》杂志上发表了题为“Heterodimers Made of Upconversion Nano-particles and Metal Organic Frameworks”的文章（J. Am. Chem. Soc., 2017, DOI: 10.1021/jacs.7b07302），报道了由上转换纳米颗粒和金属有机框架构成的异源二聚体的最新研究进展。研究人员通过UCNP（镧-掺杂上转换纳米颗粒）上nMOFs（纳米级金属有机框架）的各向异性生长，成功制备了具有不对称结构的UCNP-MOF异源二聚体。研究发现：这种基于MOF的不对称纳米结构显示出不同的光子上转换机制，可通过共振能量转移收集额外的光子，在NIR（近红外）光照射下产生单线态氧用于治疗癌症。异源二聚体为NIR诱导的肿瘤协同治疗提供了一个潜在平台。 

UCMOF的结构示意图，能量转移机制和表征结果，图来源：JACS

　　研究结果表明，由于两个纳米域光谱的重叠及紧密接触，异源二聚体可通过UCNP俘获收集NIR辐照，并在随后将能量转移至nMOFs，然后将其能量转移到周围的氧分子并产生具有细胞毒性的活性氧。通过将Dox负载到nMOF结构域的多孔通道中，异源二聚体纳米平台通过结合化学疗法和NIR诱导的PDT实现了对癌症的有效治疗。作者认为，这种思路不仅可用于纳米医学领域，还可增强基于发色团的MOF的光子捕获能力，从而可能提高太阳能转换的效率。 

　　（摘自材料牛）