综述：单宁酸：金属元素与生物医学应用之间的桥梁

　　本综述系统探讨单宁酸（TA）与金属离子配位形成金属-酚网络（MPNs）及纳米颗粒的创新策略，重点阐述其通过增强材料稳定性与功能特性（如抗菌/抗癌/修复/传感性能），在疾病诊断（MRI/SERS生物传感）、治疗（CDT/PDT/PTT/免疫治疗）及组织工程中的多模态应用，为智能生物材料设计提供跨学科视角。

　　

分类与相互作用机制

单宁酸（TA）作为一种植物源多酚化合物，其分子结构中的葡萄糖核与多个没食子酰基酯化，形成丰富的邻位酚羟基空间分布。这些酚羟基可作为多齿配体与金属离子（如Au/Ag/Cu/Mn/Zn/Fe等）形成稳定的五元或六元螯合环，并通过氢键、π-π堆积等非共价作用辅助稳定，最终构建出具有多维结构的金属-酚网络（MPNs）。X射线光电子能谱（XPS）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等表征技术证实，TA与金属的配位显著增强了材料交联度、机械强度和环境响应性（如pH响应药物释放），为后续生物医学应用奠定物理化学基础。

诊断应用创新

TA-金属复合材料在疾病诊断领域展现出多模态检测潜力。其柔性水凝胶与微针阵列可实现生理指标实时监测；基于金属纳米颗粒的局域表面等离子体共振（LSPR）效应和类酶催化活性，可构建高灵敏度生物传感器用于分子标志物检测；铁/锰基复合物通过调节弛豫率增强磁共振成像（MRI）对比度，而金/银纳米结构则通过表面增强拉曼散射（SERS）提升肿瘤边界成像精度。这些特性使TA-金属系统成为跨尺度诊断平台的核心材料。

治疗策略与协同机制

在疾病治疗层面，TA-金属复合材料通过多种机制实现协同增效：

• •

  抗菌治疗：银/铜基TA复合物通过破坏细菌膜通透性及诱导活性氧（ROS）爆发，显著增强抗菌活性；

• •

  肿瘤治疗：铁/铜离子通过芬顿反应催化ROS生成（CDT），金/钼纳米结构实现近红外光触发光热（PTT）与光动力（PDT）双重杀伤，同时TA本身可调节肿瘤微环境免疫应答（如PD-L1抑制）；

• •

  组织修复：TA-钙网络促进羟基磷灰石生物矿化，加速骨缺损修复，而锌/锰复合水凝胶通过调控炎症因子促进伤口愈合。

  此外，pH/酶响应性药物控释系统（如阿霉素/基因药物）进一步提升了治疗精准性。

挑战与前景

尽管TA-金属材料在智能材料范式中展现巨大潜力，其临床转化仍面临生物相容性、靶向性及长期毒性等挑战。未来研究需聚焦于体内代谢途径解析、免疫应答调控及多功能精准化系统设计，推动该类材料从基础研究向临床应用跨越。