多孔材料，特別是沸石顆粒的出現(xiàn)，開辟了納米醫(yī)學領(lǐng)域前所未有的假定研究途徑。具有晶內(nèi)介孔的沸石是低骨架密度的硅鋁酸鹽，具有規(guī)則的多孔結(jié)構(gòu)和復雜的通道。它們獨特的理化和生理參數(shù)需要對其分類、制造平臺、細胞/大分子相互作用，并且面臨著巨大的應用前景。就生物安全和納米毒理學而言，一旦沸石納米顆粒暴露于生物介質(zhì)中的生物大分子，了解沸石-生物界面是至關(guān)重要的問題。下文，特別闡明了沸石納米顆粒與纖維蛋白原和淀粉樣蛋白β的相互作用，賦予它們新的生物學特性的重要性。

一、沸石顆粒簡介

當前，多孔材料有望解決一些全球關(guān)注的問題，包括能源需求的增加以及對工業(yè)污染物的更嚴格的環(huán)境批準、消耗資源和改善健康的需要。這些多孔材料的物理和化學容量是一個吸引點，因為一旦暴露于固體表面與體表面，就會表現(xiàn)出不同的局部原子環(huán)境。因此，更多數(shù)量的表面原子，或者更確切地說，多孔固體的比表面積增加將導致更高的材料反應性和相關(guān)應用中更高的功效。為此目的使用了三種策略，以幫助減小致密固體的尺寸，生成具有開孔結(jié)構(gòu)的大部分顆粒，

根據(jù)國際純粹與應用化學聯(lián)盟(IUPAC)，多孔結(jié)構(gòu)根據(jù)孔徑分為三類：孔徑達2nm的微孔結(jié)構(gòu)，含有孔徑為2-50nm的介孔材料和孔徑大于50nm的大孔固體。根據(jù)它們的結(jié)構(gòu)和組成特征，微孔和中孔類別中的每一個都進一步分為多孔材料的亞家族。

粒子本身的大小可能是另一個分類因素。一般而言，至少在一個維度上尺寸高達100nm的顆粒被認為是納米尺寸的多孔固體，其可能僅包含微孔和中孔范圍。最近開發(fā)的尺寸不超過15nm的晶體被稱為超小納米顆粒。具有均勻、周期性孔結(jié)構(gòu)的多孔固體被稱為有序多孔材料。具有周期性結(jié)構(gòu)的多孔顆粒越來越受到關(guān)注，因為它們可以構(gòu)成小分子傳感、分離、存儲和轉(zhuǎn)化的假定工具。特別是，沸石廣泛用于與催化、吸附、離子交換等相關(guān)的不同工業(yè)領(lǐng)域。由于有關(guān)沸石納米顆粒合成和應用的大量出版物及其在生物學和醫(yī)學領(lǐng)域的不斷擴大，本綜述的目的是總結(jié)不同類別沸石多孔納米材料的近期生物醫(yī)學應用。

沸石是一類具有有序多孔結(jié)構(gòu)的礦物，具有主要在自然界中發(fā)現(xiàn)的微孔范圍。從化學成分的角度來看，沸石由結(jié)晶金屬氧化物組成，其結(jié)構(gòu)單元由一個四面體原子（例如，Si、P、Al、Ti、B、Ga、Ge、Fe等）與四個或兩個氧結(jié)合而成原子，其中每個氧連接到兩個四面體原子。這些多孔結(jié)構(gòu)的一般化學式可用下式表示：

二、生物安全和細胞毒性

最早將天然沸石納米顆粒用于人體的時間可以追溯到1920年代后期，當時完成了一系列由古巴質(zhì)量控制局認證的史無前例的轉(zhuǎn)化和臨床實驗。這項龐大而持久的研究包括基本的體外實驗以及隨后的轉(zhuǎn)化和臨床試驗，其中包括胃腸道(GI)軌道被食物中毒感染的急性腹瀉參與者，旨在調(diào)查該藥物的安全性和藥理功效用于腹瀉的Entrex天然沸石及其擬議的作用機制。

關(guān)于生物材料工程領(lǐng)域沸石NPs平臺的多種制造方法，以及基于沸石NPs生物相容性的科學出版物的數(shù)量，值得了解細胞毒性和生物相容性評估方法，這些方法構(gòu)成任何之前的關(guān)鍵步驟臨床干預。盡管最近在沸石納米顆粒的制造方法、功能化和生物醫(yī)學應用方面取得了進展，但其毒性的確切機制仍不清楚。關(guān)于它們在各種生物醫(yī)學應用中的益處，似乎有必要評估這些分子篩的細胞毒性。與其他介孔NPs相比，很少有研究報告沸石NPs的生理毒性。具體來說，這些多孔材料的生物安全性似乎受到一些結(jié)構(gòu)特征的影響，包括但不限于外表面積、孔徑、表面電荷、官能團和結(jié)晶度。

在最近的文獻中，一些研究人員對沸石NP對大量尚未得到充分研究的細胞系的細胞毒性影響表示擔憂。為此，合成了一系列具有不同形狀、大小、劑量和表面組成的150種不同的納米沸石，并通過體外研究，它們對人宮頸癌(HeLa)細胞的劑量/時間依賴性/非依賴性細胞毒性是通過探索壞死或凋亡途徑的細胞死亡來定量和定性評估。他們實驗的主要結(jié)論強調(diào)了具有球形形態(tài)的“純二氧化硅納米沸石硅沸石-1”的無毒，而其他含氧化鋁的納米沸石的毒性與氧化鋁含量呈非線性相關(guān)。此外，據(jù)收集，與具有球形形態(tài)的納米沸石相比，具有立方形態(tài)的納米沸石對HeLa細胞的毒性更大。

鑒于與其他介孔納米材料相比具有獨特的結(jié)構(gòu)和有利的理化優(yōu)勢，例如更低的細胞毒性、更高的有效載荷能力以及提高的細胞內(nèi)靶向特異性和功效，沸石納米顆粒因其改善的生物相容性和可調(diào)節(jié)的生物分子傳遞能力而受到認可。沸石包括廣泛的生物醫(yī)學應用，例如用作止瀉劑、抗腫瘤佐劑、抗菌劑、MRI造影劑、它們在骨形成研究中的應用、阿爾茨海默病的發(fā)展及其血液透析、藥物輸送和牙科應用。