近來，食品和藥品安全問題受到社會各界的廣泛報道和關注。其中，疫苗的失效問題成為最引人注意的話題之一。在高溫或者存在金屬離子的條件下，疫苗的生物結構將受到破壞，從而失去了保護人體的功能，甚至將會對人體產生傷害。一支疫苗從工廠到人體一般需要經歷生產、運輸、分發以及注射這四個步驟，這其中每一個環節都有可能造成疫苗的失活。因此，開發出新的疫苗保護手段是有效保存疫苗生物活性的重要課題。

目前，包覆疫苗的手段很多，有石墨烯、碳酸鈣、鈦硅復合材料等等。除了這些手段之外，金屬有機框架（MOF）因其多孔性、晶體性、結構的多樣性以及合成的簡便性引起了人們的注意。金屬有機框架材料已經用于包覆蛋白質、酶以及細胞，結果表明，金屬有機框架可以有效地保存這些生物材料的活性。

最近，國家納米中心唐智勇研究員領導的課題組利用沸石型金屬有機框架材料ZIF-8，在溫和的條件下成功包覆了活細胞釀酒酵母表面。 ZIF-8殼層展示出對釀酒酵母細胞明顯的保護作用。本工作發表于Science China Materials。

圖1 (a) 單個酵母細胞；(b) ZIF-8包覆的酵母細胞；(c, d) 酵母細胞@MOF復合材料的SEM和TEM圖

與裸露酵母相比, 包覆的酵母在4°C純水中可以保持更長時間的代謝活性。當包覆酵母和裸露酵母在酵母裂解酶存在的溶液中共同培養時, 包覆酵母仍然保持約80%的活性, 而裸露酵母則幾乎全部死亡。

圖2 ZIF-8包覆前后酵母細胞的活性對比

除此之外, 用EDTA將ZIF-8殼層溶解之后, 包覆的酵母仍然具有再生增殖能力, 且其生長曲線與裸露酵母類似。

因此，利用MOF包覆酵母細胞將成為一個提高生物質材料穩定性和功能性的新手段。

文章鏈接：Science China Materials, 2019, doi: 10.1007/s40843-018-9384-8