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過去的二十多年，隨著納米材料和微納制造技術的快速發展，科學家們制備出了不同結構和功能的微納米馬達（Micro-/nanomotor），并在藥物遞送、生化傳感、微創手術以及環境治理等領域展現出巨大的應用潛力。而為滿足這些領域的應用需求，功能化成為微/納米馬達設計和制造中的關鍵步驟，那將使得被動載體具備主動運動特性和其他功能，例如生物成像、細胞靶向和吸附。目前微/納米馬達的功能化制備策略主要是根據特定任務的預設計方法，利用化學鍵或物理方式在各種微/納米載體上引入期望的功能部件。然而，這種策略制備的微納米馬達往往功能較為單一，只能適用于特定的場景，因此一旦應用場景變化還需要重新設計合成，耗時費力。其次，這些微納米馬達的載體部分也缺乏適用于不同場景的通用特性，這不僅會導致各種載體材料難以反復利用，也在一定程度上限制了微納米馬達的多功能化和快速發展。

近日，哈爾濱工業大學（深圳）的馬星教授、廈門大學的鄢曉暉教授以及吉林大學的楊英威教授合作，通過將超分子化學和模塊化概念相結合，提出了一種全新和通用的超分子模塊化組裝策略，構建了一種通用的微納米載體平臺，并能夠基于場景需求模塊化選擇構筑不同成像可追蹤的酶納米馬達。

通過不同的成像技術，證明了六種酶納米馬達分別具有良好的近紅外熒光成像、量子點熒光成像以及核磁成像性能。隨后，利用Motor(A+C), Motor(A+D)和Motor(A+D)三種酶納米馬達，分別實現了這些納米馬達在含有相應燃料濃度的管道中的動態影像追蹤，直觀呈現了酶納米馬達隨燃料濃度依賴的增強擴散行為。其次，通過 Motor(A+D)納米馬達的熒光成像功能和自驅動特性，完成了體外細胞的生物成像以及驗證了燃料環境下的細胞內吞增強。最后，以小鼠膀胱作為體內成像場景，我們還進一步實現了近紅外成像下Motor(A+C) 納米馬達在小鼠膀胱內集群運動行為的動態追蹤，且與對照組相比，燃料驅動下擴散面積增加了120%。

這種基于超分子模塊化組裝策略不僅以簡單可控的方式制備多功能微納米馬達提供了通用方法，同時能夠根據場景的需求自由選擇合適的功能模塊進行組裝，提高了微納米馬達的適應性，也為未來可編程功能的微納米馬達系統的發展鋪平了道路。

論文信息

Supramolecular Modular Assembly of Imaging-Trackable Enzymatic Nanomotors

Zihan Ye,?[a]?Yanan Che,?[b]?Dihua Dai,[c] ?Dongdong Jin,[a]?Yingwei Yang,*[c]?Xiaohui Yan,*[b]?Xing Ma*[a]

Angewandte Chemie International Edition

DOI:?10.1002/anie.202401209

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