综述：金属有机框架基平台用于肿瘤热疗的研究进展与展望

《Bioengineering》：Advances and Prospects in MOF-Based Platforms for Tumor Hyperthermia

　　

金属有机框架（Metal-organic framework, MOF）基材料通过在可编程多孔结构中整合能量转换、肿瘤微环境调控及多模式治疗功能，已成为极具潜力的肿瘤热疗平台。本综述总结了本征MOF、MOF复合材料及MOF衍生材料在光热治疗（Photothermal therapy, PTT）、微波热疗（Microwave hyperthermia, MWH）和磁热疗（Magnetic hyperthermia, MHT）中的最新研究进展。现有研究表明，高价金属MOF主要提供稳定且可修饰的框架结构，而过渡金属、磁性及多金属MOF则有助于氧化还原调控、活性氧（Reactive oxygen species, ROS）生成、磁响应及微波能量耗散。除局部产热外，MOF基平台通过将热疗与化疗（Chemotherapy, CT）、化学动力学治疗（Chemodynamic therapy, CDT）、代谢干预、免疫治疗（Immunotherapy, IT）及成像引导相结合，显著提升治疗效果。这些整合策略有助于克服消融不彻底、热耐受、氧化应激抵抗及肿瘤复发等问题。然而，临床转化仍受限于标准化不足、降解行为不确定、金属离子安全性及热剂量控制不充分等挑战。未来发展应聚焦于机制导向设计、组成可控性、长期生物安全性及成像引导的热调控，以推动MOF基热疗向精准、临床相关的癌症治疗方向发展。

1. 1.
   引言
   恶性肿瘤仍是全球重大健康挑战，手术、放疗和化疗虽取得显著临床进展，但疗效受限于肿瘤异质性、侵袭转移潜能、治疗抵抗及复杂的肿瘤微环境（Tumor microenvironment, TME）。传统治疗在清除肿瘤时可能损伤正常组织，且难以完全阻止复发、远处转移和耐药发生，因此亟需兼具高肿瘤靶向性、低全身毒性和协同多模式疗效的新型治疗策略。肿瘤热疗作为一种重要的治疗方式，通过施加外部物理能量升高局部组织温度，破坏肿瘤稳态并抑制生长。常用能量源包括近红外光（Near-infrared light, NIR）、交变磁场（Alternating magnetic field, AMF）和微波（Microwave, MW），在合适的能量递送和材料定位条件下，可将能量转化为热量并优先沉积于肿瘤区域，使局部温度升至足以损伤肿瘤细胞或抑制生长的水平。根据治疗温度和作用模式，肿瘤热疗通常分为高温热消融和温和热疗：高温热消融通常在55°C以上进行，可快速诱导凝固性坏死，有效根除局限性肿瘤；温和热疗维持在39–45°C，主要通过诱导细胞应激损伤、破坏蛋白质稳态、损害线粒体功能、促进凋亡及调节免疫反应发挥抗肿瘤作用，尤其适合与药物递送、免疫治疗及TME调控联合应用。与传统疗法相比，热疗允许外部调节能量输入并可与其它模式联用，但其疗效高度依赖空间热沉积、组织穿透性和热剂量控制。除直接诱导肿瘤细胞热损伤外，热疗还可增加肿瘤细胞膜通透性、促进药物蓄积和细胞摄取、增强肿瘤对放化疗的敏感性，并诱导免疫原性细胞死亡。然而，单一热疗仍面临热分布不均、肿瘤选择性不足、正常组织热损伤及细胞热耐受等局限，因此提高肿瘤选择性能量沉积、增强热转换效率、减少正常组织热损伤及整合多模式治疗仍是关键挑战。

金属有机框架（MOF）是由金属离子或簇与有机配体配位构建的多孔杂化材料，具有高比表面积、可调孔隙结构及对TME的响应性，可实现组成与功能的精准设计。MOF基化合物既可作为光热剂、微波响应敏化剂和磁热剂，也可作为治疗或诊断组分的载体。其结构特征支持多模式治疗和智能治疗平台的集成，实现能量转换、药物递送、TME调控及成像引导治疗的融合。基于结构组成和功能来源，MOF基热疗材料可分为本征MOF、MOF复合材料和MOF衍生材料：本征MOF依靠金属节点、有机配体或金属-配体相互作用产生光热、磁响应或微波响应特性；MOF复合材料引入外源功能组分（如光热剂、磁性纳米颗粒或微波敏化剂），以提高能量转换效率并扩展治疗功能；MOF衍生材料通过热解、碳化、硫化或氧化制备，保留母体MOF的多孔结构和形貌，同时提升光热效率、磁响应或微波吸收性能。综上，这些设计策略使MOF基系统从被动药物载体发展为可协同设计能量转换、药物释放和微环境响应的平台。区别于以往聚焦于光疗、药物递送或孤立治疗机制的综述，本文系统总结了MOF基化合物在肿瘤热疗中的最新进展，强调其结构特征、能量转换机制、在光热治疗、微波热疗和磁热疗中的应用，以及联合策略和智能响应平台，并从高价金属MOF、过渡金属MOF、磁性MOF和多金属MOF的角度组织研究，为理解结构稳定性、氧化还原活性、介电损耗、磁响应、ROS生成、TME调控和成像能力如何整合到MOF基热疗平台提供了基于材料的框架。

1. 2.
   MOF基化合物的结构特征与分类
   MOF基化合物的功能由金属节点和有机配体的协同贡献决定。金属离子或簇决定框架的配位稳定性、晶体结构和降解特征，同时赋予材料氧化还原活性、催化能力、磁响应和成像潜力；有机配体则通过调节光学吸收和亲水/疏水特性补充这些功能。因此，在肿瘤热疗中，MOF不应仅被视为传统药物载体，而是结构可编程的多功能平台，可通过合理选择金属节点和有机配体，结合孔隙结构调控和表面修饰，实现能量响应、热转换、催化治疗、控释药物和成像诊断。与传统无机纳米颗粒或聚合物载体相比，MOF的高度可编程结构组成是其显著优势：金属节点可提供微波响应性、磁响应性、芬顿（Fenton）或类芬顿催化活性、谷胱甘肽（Glutathione, GSH）消耗能力和磁共振成像能力；高价金属节点通常形成稳定的金属-氧配位网络，适用于构建具有可调功能化、载药能力和成像兼容性的稳定MOF支架；过渡金属节点（如Fe、Cu、Mn）可参与价态循环，从而实现Fenton或类芬顿催化、GSH消耗、ROS放大及金属依赖性调节性细胞死亡，使热疗能够与催化治疗、氧化还原调控和TME调控相整合；多金属节点则可通过电子耦合、界面极化和协同氧化还原循环进一步提高微波吸收和催化活性，但成分复杂性增加也带来了金属分布控制、离子泄漏和长期生物安全评价等新挑战。有机配体可贡献光吸收能力和光敏化作用，卟啉、酞菁、六羟基三亚苯（Hexahydroxytriphenylene, HHTP）、导电聚合物等π共轭组分可通过非辐射弛豫增强近红外吸收并促进光热转换；引入吲哚菁绿（Indocyanine green, ICG）、IR780、硫化铜（Copper sulfide, CuS）、聚吡咯（Polypyrrole, PPy）等外源光热剂，可弥补部分MOF框架固有的吸收弱、光稳定性有限或热转换能力不足的问题。此外，MOF的内部孔隙结构有利于负载化疗药物、光敏剂、离子液体和免疫调节分子等功能组分。这些结构特征使MOF基化合物可根据不同热疗模式的特定需求进行定制：光热治疗侧重于近红外吸收和高效非辐射弛豫；微波热疗中，介电损耗、离子传导和极化弛豫是决定微波-热转换的关键因素，离子液体、极性分子和多金属节点可通过促进离子传导、偶极弛豫、界面极化和介电损耗来增加微波能量耗散；磁热疗中，产热依赖于交变磁场下磁性组分（如四氧化三铁Fe₃O₄、铁金合金FeAu和铁氧体）的磁损耗和弛豫过程，粒子尺寸、磁各向异性、饱和磁化强度和空间分布共同决定磁热转换效率。因此，小分子和功能组分不仅是孤立添加剂，还通过重塑电子结构、能量耗散途径、孔隙微环境和界面传热行为来调节整体热疗性能。

MOF基热疗平台的体内行为还受粒径、形貌和胶体稳定性的关键影响。过大颗粒可能限制深部肿瘤穿透并损害清除，过小颗粒则可能降低载药能力、缩短循环稳定性或导致快速肾排泄；中空结构、核壳结构、纳米片和衍生多孔碳框架等形貌工程可改变比表面积、传质、热扩散路径和药物释放行为，但也可能增加合成复杂性和批次间差异。生物降解性和清除应是MOF设计的固有要素而非事后安全评估：酸性TME或溶酶体中的受控降解可促进药物释放、金属离子介导的催化和成像信号激活，但血液循环中过早的框架解离可能导致药物泄漏、非特异性金属离子释放和全身毒性；而过稳定或难降解的MOF可能在肝脏、脾脏和网状内皮系统中积累，增加慢性炎症和器官毒性风险。理想的MOF基热疗平台应在循环中保持足够稳定性，在TME或细胞内环境中选择性响应，并在治疗后通过降解、代谢或排泄逐步清除。

2.1 高价金属MOF

高价金属MOF通常由高电荷密度的金属节点构建，如锆（Zr⁴⁺）、钛（Ti⁴⁺）和铪（Hf⁴⁺）。这些金属离子作为硬路易斯酸，易与羧酸根、膦酸根或酚羟基配体形成强金属-氧配位键，使相应框架普遍表现出高结构稳定性和良好的水热抗性。代表性实例包括UiO系列、MIL-125、PCN型框架和卟啉基MOF。在肿瘤热疗中，这类MOF的主要价值通常不源于金属节点的强本征催化活性，而在于其稳健的框架、可调孔隙结构和广泛的合成后修饰能力，使其成为构建热疗系统的结构支架，可在其中系统调控稳定性和功能负载。

锆基MOF具有高结构稳定性，有助于防止血液循环中过早的框架崩解，因此被广泛用作光敏剂、化疗药物和免疫调节分子的载体。UiO-66、UiO-67及其氨基或羧基功能化衍生物具有明确的孔隙结构和丰富的表面修饰位点，适用于构建pH响应、GSH响应或配体靶向的热疗平台；锆基卟啉MOF可将卟啉光敏单元固定在有序框架中，减少聚集诱导猝灭，提高光动力或光热治疗效率；对于温和热疗，锆基MOF的稳定和可化学修饰结构特别有利于控释药物和多模式治疗协同。钛基MOF及其衍生物在光响应和催化治疗中备受关注，以MIL-125为代表的钛基MOF表现出类半导体特性，Ti-O簇可参与光诱导电子转移过程；通过缺陷工程、氧空位调控、金属掺杂或碳化，可缩小材料带隙并引入额外缺陷能级，将光学响应延伸至近红外区域；尽管二氧化钛（TiO₂）本身对紫外光响应强烈，但其近红外响应有限，因此构建TiO_2?x、C/TiO₂复合材料或金属氧化物异质结是提升光热转换和光催化活性的重要策略；在肿瘤热疗中，这类材料可将光热效应与ROS生成相结合，实现PTT和光动力治疗（Photodynamic therapy, PDT）的协同。铪基MOF与锆基MOF具有配位化学相似性，但铪的原子序数更高，使其在放疗增敏、计算机断层扫描成像和PDT中具有额外优势；铪基卟啉MOF可同时作为光敏平台和放射增敏剂，增强联合治疗系统中的能量沉积和ROS生成；尽管铪基MOF在独立热疗中的探索少于锆基和钛基体系，但其高稳定性、高原子序数和配体设计灵活性为成像引导热疗和放化疗联合治疗提供了巨大潜力。总体而言，高价金属MOF的主要价值在于结构稳健性、孔隙可调性和广泛的合成后可修饰性，使其适合构建明确且功能可控的诊断治疗平台，但其金属节点通常表现出有限的本征热转换能力或类芬顿催化活性，因此常需要额外的功能化策略（包括引入光敏配体、缺陷工程、外源光热剂负载或MOF衍生转化）来增强治疗效果。

2.2 过渡金属MOF

过渡金属MOF通常由Fe、Cu、Mn等过渡金属节点构建，是研究最广泛、功能多样性最强的MOF基肿瘤热疗材料类别之一。与高价金属MOF相比，过渡金属MOF的优势在于其金属节点的可变价态和强电子转移能力，使其能够直接参与氧化还原反应、Fenton或类芬顿催化、GSH消耗、离子稳态破坏和电磁能量响应，因此不仅可作为递送基质，还可作为直接贡献于催化治疗、氧化应激放大、热增敏和TME调控的活性治疗组分。

铁基MOF是整合热疗与CDT及成像引导治疗的最常用体系之一。Fe²⁺/Fe³⁺氧化还原循环可催化TME中过量的过氧化氢（H₂O₂）转化为高活性羟基自由基（·OH），诱导氧化应激和肿瘤细胞死亡；同时含铁材料具有磁响应性，可用于T₂加权磁共振成像（Magnetic resonance imaging, MRI）或磁热疗相关平台；在光热或微波热疗过程中，局部温度升高可加速铁介导的类芬顿反应并提高ROS生成效率，积累的ROS可进一步破坏抗氧化和热耐受相关系统（包括GSH、谷胱甘肽过氧化物酶4（Glutathione peroxidase 4, GPX4）和热休克蛋白（Heat shock proteins, HSPs）），从而提高肿瘤细胞对热刺激的敏感性。铜基MOF表现出强氧化还原活性和支持多种治疗机制的能力，包括氧化还原调控、GSH消耗和热辅助ROS生成；Cu⁺/Cu²⁺氧化还原循环可参与类芬顿反应并催化H₂O₂转化为·OH，同时Cu²⁺可与GSH反应削弱肿瘤细胞的抗氧化防御能力；部分铜基MOF及其衍生物（如CuS、Cu₂S和Cu/C复合材料）还表现出强近红外吸收和良好的光热转换效率，适用于光热治疗；此外，铜离子与铜死亡（Cuproptosis）相关机制密切相关，铜基MOF可在TME中释放Cu²⁺，通过扰乱铜稳态、损害线粒体代谢、促进硫辛酸化蛋白相关细胞毒性和消耗GSH来增强肿瘤杀伤，因此在热疗联合CDT、代谢干预和铜死亡诱导中具有独特优势。锰基MOF结合了氧化还原调控、缺氧缓解和成像能力：Mn²⁺可作为T₁加权MRI造影剂，实现治疗前肿瘤定位和介入治疗过程中的监测；二氧化锰（MnO₂）可响应TME中过量的H₂O₂生成氧气（O₂），从而缓解肿瘤缺氧并增强PDT或ROS相关治疗效果，同时消耗GSH并削弱肿瘤细胞的抗氧化能力；对于微波热疗，锰相关节点可增强极化损耗和微波吸收，从而提高局部微波-热转换效率，因此锰基MOF常用于构建微环境响应、成像引导和ROS放大的热疗平台。钴（Co）和镍（Ni）基MOF对电磁响应和MOF衍生材料构建尤为重要：钴基MOF（如ZIF-67）可作为前体制备具有增强微波吸收、光热转换或催化性能的Co/C、Co₃O₄/C或CoS_x材料；钴节点还可参与GSH响应降解、H₂O₂催化和氧化还原调控；镍基MOF及其衍生物通常用于构建导电碳基或硫化物复合材料，可提高光热性能和电磁损耗能力。总体而言，过渡金属基MOF的主要优势在于其金属节点可直接参与治疗过程，包括催化反应、电子转移、氧化还原调控、GSH消耗、成像增强和电磁能量响应，这使其特别适合构建多模式协同治疗平台。然而，过渡金属离子释放相关的安全性问题也更为突出，未来的研究应仔细平衡治疗活性与生物安全性，特别是在金属剂量、释放动力学、组织积累和长期清除方面。

2.3 磁性金属基MOF

磁性金属基MOF和磁性MOF复合材料是磁热疗和微波热疗的重要材料体系。磁热疗依赖于交变磁场下磁性组分通过磁滞损耗、尼尔（Néel）弛豫和布朗（Brownian）弛豫将磁能转化为热能；微波热疗则可通过磁损耗、介电损耗和界面极化增强能量沉积。因此，含有Fe、Mn、Co等磁性金属节点的MOF，以及负载Fe₃O₄、FeAu合金或铁氧体纳米颗粒的MOF复合材料，因磁場和微波场比近红外光具有更深的组织穿透能力，而与深部肿瘤热疗相关，尽管热分布和场安全性仍是关键限制因素。

磁性金属节点可直接掺入MOF框架，赋予材料本征磁响应性：例如，铁基MOF可将磁响应与类芬顿催化活性相结合，锰基MOF可整合MRI能力与氧化还原调控，钴基MOF或其衍生物可增强磁损耗或微波吸收。这类材料的优势在于结构完整性和金属节点分布相对均匀，有利于在单一框架内耦合热疗、催化治疗和成像功能；然而，其磁热转换效率往往受限于MOF的晶体结构和金属节点的配位环境，因此实际的磁热疗系统通常需要进一步与磁性纳米颗粒整合。磁性纳米颗粒也可固定在MOF的孔隙、外壳或表面，构建核壳或嵌入型磁性MOF复合材料：Fe₃O₄纳米颗粒具有良好的生物相容性和成熟的磁热性能，但游离的Fe₃O₄纳米颗粒易团聚，可能降低磁响应性、产生不均匀的局部热场并导致体内分布难以控制；MOF框架可提供限域和分散效应，帮助磁性颗粒维持小尺寸和均匀的空间分布，从而提高磁热转换的稳定性和重现性；同时，MOF的多孔结构可容纳阿霉素（Doxorubicin, DOX）、5-氟尿嘧啶（5-Fluorouracil, 5-FU）、2,2'-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐（2,2'-Azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] dihydrochloride, AIPH）或免疫调节剂等功能分子，实现交变磁场加热后的热触发药物释放或自由基生成。磁性MOF系统的另一个重要优势是与成像监测的兼容性：Fe₃O₄和铁基MOF可提供T₂加权MRI对比，锰基MOF可产生T₁加权MRI信号，钆（Gadolinium, Gd）掺杂或钆基MOF可进一步增强T₁成像能力。这些特征使磁热疗从单纯的热干预演变为成像引导的精准治疗模式：MRI可用于监测材料在肿瘤内的蓄积并确定交变磁场照射的最佳时机；此外，热成像或基于MRI的温度测定有助于优化治疗剂量并减少对邻近正常组织的损伤。因此，磁性MOF设计的关键目标不仅限于提高磁热转换效率，还包括控制磁性组分的尺寸、空间分布、代谢命运和成像可追溯性。

2.4 多金属MOF

近年来，多金属MOF成为MOF基热疗材料设计的重要方向。单一金属节点通常功能范围有限：铁节点可贡献催化治疗和成像，铜节点可介导氧化还原调控和光热转换，锰节点可缓解缺氧并同时提供MRI对比。通过将多种金属节点整合到MOF框架中，多金属MOF可整合结构稳定性、能量响应性、催化治疗、诊断成像和TME调控等互补功能，这种成分整合为构建具有协同治疗和成像能力的多功能热疗平台提供了合理策略。

多金属MOF可增强电子转移和催化效率：具有可变价态的不同金属中心可形成框架内电子转移通路，促进Fe²⁺/Fe³⁺、Cu⁺/Cu²⁺或Mn²⁺/Mn³⁺/Mn⁴⁺氧化还原循环，从而提高Fenton或类芬顿反应效率；在TME中，多金属节点可协同催化H₂O₂转化为·OH，同时消耗GSH并削弱抗氧化屏障；这种协同效应对温和热疗尤为重要，因为中度升温的直接细胞毒性有限，需要借助ROS生成、脂质过氧化或调节性细胞死亡通路进行放大。多金属MOF还可通过增加极化中心、界面电荷重分布或磁损耗途径来提高电磁损耗：在微波热疗中，它们可通过增强介电损耗、界面极化和偶极弛豫来提高微波吸收；不同金属节点间的电荷分布差异可产生额外的极化中心，在微波场下导致更强的能量耗散；当引入Fe、Mn或Co等磁性金属时，还可进一步引入磁损耗以提高微波-热转换效率；在磁热疗中，多金属或合金纳米颗粒与MOF框架的结合也可增强饱和磁化强度并提高磁热转换的稳定性。多金属掺杂进一步促进了治疗与成像功能的整合：例如，钆/铁双金属MOF可提供T₁/T₂双模态MRI信号，同时增强微波热疗或ROS生成；锰/铜双金属MOF可结合锰介导的缺氧缓解与铜介导的GSH消耗及类芬顿反应；铁/铜双金属MOF可通过双金属氧化还原循环加强微波吸收和CDT。这些例子表明，多金属MOF并非不同金属组分的简单混合，其价值在于统一框架内互补的金属依赖性功能的合理耦合。

构建多金属MOF也带来了新的挑战：不同金属离子的配位能力、反应动力学和水解稳定性存在差异，可能导致结构异质性、批次间重现性降低或金属分布精确控制困难；此外，多种金属离子释放的药代动力学和长期毒性也比单金属体系更复杂。因此，多金属MOF的设计不应单纯追求金属组分数量的增加，而应根据明确的治疗目标选择金属组合：针对微波热疗，可优先考虑增强介电损耗和磁损耗的金属组合；针对CDT，更适合具有互补氧化还原循环能力的金属；针对成像引导治疗，可引入Gd、Mn或Fe等与成像相关的节点。总体而言，多金属MOF代表了MOF基热疗材料从单功能系统向协同整合平台演进的重要方向，其核心价值在于通过不同金属节点间的电子耦合、催化互补和成像协同来提高已报道模型中的抗肿瘤反应。然而，未来发展应更重视成分可控性和长期安全性，避免因结构过度复杂而增加临床转化的难度。

基于金属节点的分类强调了不同金属节点赋予MOF材料独特的结构稳定性、能量响应性和生物学功能：高价金属MOF更适合构建稳定且可化学修饰的框架；过渡金属MOF可通过价态变化和电子转移直接参与催化治疗和氧化还原调控；磁性MOF及其复合材料特别适用于磁热疗、微波增敏和成像引导；多金属MOF则通过金属节点间的协同作用进一步整合能量转换、催化治疗和诊断成像。从这个意义上说，金属节点不仅决定了MOF基化合物的结构特征，还在很大程度上定义了它们最适合的热疗模式以及可整合的治疗功能。

1. 3.
   MOF基平台用于肿瘤热疗
   根据外部能量源和产热机制，MOF基肿瘤热疗大致可分为三种主要模式：光热治疗（PTT）、微波热疗（MWH）和磁热疗（MHT）。从机制角度看，MOF基热疗超越了直接的能量-热转换，应被视为一个包含能量收集、材料特异性能量耗散、局部热沉积和下游生物学放大的连续治疗过程。不同热疗模式的主导能量转换途径存在显著差异：光热治疗中，治疗性加热主要由近红外光吸收和非辐射弛豫决定；微波热疗中，能量沉积由介电损耗、离子传导、界面极化和偶极弛豫主导；磁热疗则依赖于磁性组分在交变磁场下通过磁滞损耗、尼尔弛豫和布朗弛豫耗散能量的能力。这些差异表明，MOF基热疗平台应根据每种模式的特定能量传递需求进行设计，而不仅仅是作为通用纳米载体。在此背景下，MOF不应仅被视为被动载体，而是结构可编程的治疗平台，其组成、孔隙率、电子结构和功能界面可经过定制以优化能量收集、热转换和生物学治疗输出。本节总结这些模式，并讨论MOF基材料如何通过结构设计和功能整合提高能量转换效率、增强肿瘤局部能量沉积并提升治疗效果。

3.1 MOF介导的PTT

PTT是MOF基材料在肿瘤热疗中研究最广泛的应用之一。在近红外光照射下，光热剂中的电子从基态跃迁到激发态，能量主要通过振动弛豫、电子-声子耦合和界面热传递等非辐射机制转化为热量，而非通过荧光或磷光等辐射过程释放；产生的热量使肿瘤局部温度升高，从而产生治疗性热效应。该过程的效率不仅取决于材料吸收光的强度，还取决于吸收的激发能以热量的形式耗散和传递的效率，因此有效的光热剂通常需要兼具强近红外吸收和受抑的辐射衰变及高效的非辐射弛豫。

MOF因其高度可调的结构和组成特征特别适用于PTT：金属节点、有机配体、孔径和整体形貌均可被精确定制，从而设计出具有强近红外吸收的平台；高比表面积和有序孔隙网络进一步允许MOF负载ICG、IR780和金纳米颗粒等光热剂，缓解团聚、光漂白、稳定性差和体内滞留时间短等问题；MOF还可通过碳化、硫化、氧化或缺陷工程转化为MOF衍生材料，增强近红外吸收、光热转换效率和热稳定性。MOF基PTT平台可根据光热功能的来源和工程策略分为本征光热MOF、复合光热MOF和MOF衍生光热材料：本征光热MOF的光捕获和产热编码在框架本身内部，通常通过金属节点的电子结构、共轭配体或金属-配体相互作用实现；复合光热MOF依赖于外源光热剂的整合，MOF基质改善这些剂的分散性、稳定性、肿瘤蓄积和联合负载能力；MOF衍生光热材料通过将母体MOF转化为碳质、硫化物、氧化物或杂化纳米结构制备，通常表现出更广泛的光学吸收、改善的电荷传输和增强的热稳定性。简言之，本征MOF强调框架层面的光热活性，复合MOF侧重于功能整合，MOF衍生材料则利用结构继承和成分转化。

在MOF基PTT中，光热性能常通过光热转换效率、最高温升或升温速率进行比较，但这些参数对实验配置高度敏感。已报道的光热转换效率在不同研究间并不总是直接可比，因为激光功率密度、照射时间、材料浓度、样品体积、光程、热损失校正和热边界条件往往缺乏标准化。许多体外研究中，通过使用较高功率密度或长时间照射实现了显著的温升，这些条件可能无法直接转化为体内治疗或临床应用；过高的激光输入不仅可能高估材料对产热的本征贡献，还可能引起正常组织非特异性加热、皮肤灼伤或局部炎症反应。体内光热数据的解读也需要仔细考虑温度测量：应区分肿瘤表面温度、中心温度和边缘温度，因为红外热成像主要反映表面加热，无法可靠判断深部肿瘤区域是否达到有效热剂量。更严格的评估应结合红外热成像与多点温度测量和热传递建模，同时监测肿瘤边缘和邻近正常组织的温度变化，这对于评估加热效率、空间热分布和安全边界都至关重要。近红外一区（NIR-I）和近红外二区（NIR-II）光热系统的区别也不应简化为穿透深度：NIR-I激光（如808 nm照射）受益于成熟的仪器、广泛可用的光热剂和操作便利性，但其较强的组织散射和吸收使其更适合浅表或局部可及肿瘤；NIR-II激光（如1064 nm照射）通常表现出较低的组织散射和更大的穿透潜力，对更深部或大体积实体瘤更具吸引力，但这也对材料设计提出了更严格的要求，包括强NIR-II吸收、在临床可接受功率密度下的高效产热和长期生物安全性。因此，NIR-I和NIR-II系统的选择应基于肿瘤位置、组织深度、材料吸收特性、外部能量安全阈值和治疗目标，而不仅仅是波长范围。对于未来的MOF基光热平台，标准化、可重复且与临床相关的性能评估将比单纯追求更高的温升或光热转换效率更具参考价值。

本征光热MOF主要通过金属节点、有机配体或两者之间的电子相互作用产生近红外吸收：具有扩展π共轭结构的有机配体（如卟啉、酞菁和六羟基三亚苯）通过π-π电子跃迁增强光吸收，并通过非辐射弛豫将吸收的光子转化为热量；具有可变价态的金属节点通过d-d跃迁、金属-配体电荷转移、价间电荷转移或自由载流子吸收等机制进一步扩展近红外区域的吸收范围。Han等人通过配位卟啉中心的Cu²⁺调控PCN-224的电子结构以促进电荷分离和电子转移，从而增强ROS生成，同时Cu²⁺位点引入d-d跃迁通路，加强了光吸收并有利于非辐射热耗散，所制备的Cu₁₀MOF表现出最有效的光热响应，照射5分钟内达到48.4°C，并在反复开关光循环中保持稳定的加热性能。材料能带结构和缺陷态也显著影响光热性能：宽带隙材料通常表现出有限的近红外吸收，引入氧空位、杂原子掺杂或价态调制可减小带隙并产生缺陷能级，拓宽光谱响应。Jiang等人以MIL-125为前体，通过一步固态热解策略制备了MnO₂@C@TiO_2?x纳米平台，氧空位将TiO₂的带隙从3.14 eV减小至2.81 eV，将光吸收延伸至808 nm和1064 nm近红外区域，同时MnO₂组分响应TME中的H₂O₂促进ROS生成，实现了高光热转换效率和增强的ROS产生，体现了MOF衍生材料在联合治疗中的策略价值。

复合MOF基光热系统利用MOF的可调孔隙结构和表面功能化整合外源光热剂，弥补部分MOF本征近红外吸收的局限：MOF改善了光热剂在水相和生理环境中的分散性，缓解了聚集诱导猝灭并保持了光热性能；此外，MOF的孔隙结构和表面修饰增强了在肿瘤部位的滞留，提高了局部治疗效果。Geng等人通过将多孔Cu-MOF同时用作结构模板和部分原位硫化的铜源，随后进行聚乙二醇（Polyethylene glycol, PEG）修饰，报道了CuS整合的Cu-MOF纳米复合材料；在该结构中，CuS纳米点生成并限制在Cu-MOF框架的表面或孔隙内，增强了近红外吸收，同时保留了药物负载所需的孔隙结构；由于CuS的等离子体光热效应，CuS@Cu-MOF/PEG在1064 nm激光照射下表现出高效的加热，并对4T1细胞产生显著的光热细胞毒性，照射8分钟后细胞活力降至15.3%。在复合材料设计中，包覆光热层也是增强光热性能的常用策略：Liu等人通过聚合物封装在Cr-MIL-101-NH₂上引入聚吡咯（PPy）层，制备了ODA@MOF/PPy复合相变材料；PPy中丰富的π共轭电子实现了紫外-可见-近红外的广谱光吸收，而非辐射弛豫将吸收的能量转化为热量，PPy涂层还增强了界面热传递，从而提高了光热转换和热能储存效率。Fan等人以MIL101-NH₂为核心载体，通过酰胺键偶联ICG功能单元，并进一步通过孔隙吸附和静电相互作用负载免疫佐剂CpG，构建了ICG-CpG@MOF纳米平台；该系统利用MO