本文属于类型b，即一篇综述性科学论文。
该综述题为“Metal-phenolic network coatings for engineering bioactive interfaces”，作者为Yaping Zhang、Lanbo Shen、Qi-Zhi Zhong和Jianhua Li，其中通讯作者为Jianhua Li，来自山东大学口腔医学院生物材料系及山东省口腔组织再生重点实验室；另一位作者Qi-Zhi Zhong来自墨尔本大学化学工程系。该文发表于*Colloids and Surfaces B: Biointerfaces*第205卷，文章编号111851，于2021年5月14日在线发表。
文章系统回顾了金属-酚醛网络（metal-phenolic network，MPN）涂层在构建生物活性界面（bioactive interface）方面的研究进展。MPN是由金属离子与酚类配体通过配位作用形成的超分子复合结构，具有广谱粘附性、pH响应性、组分可控、制备简便及良好生物相容性等优点。由于天然多酚种类超过8000种且可选金属离子范围广泛，MPN为设计功能材料及生物界面提供了新途径。该综述首先归纳了MPN涂层的组装方法，然后从分子、细胞和组织三个层面阐述其作为生物活性界面的应用，并讨论了当前挑战和未来前景。
综述的第一部分介绍了MPN涂层的组装方法，包括直接组装（direct assembly）、配体转化组装（ligand-transforming assembly）、金属转化组装（metal-transforming assembly）以及其他组装方法。直接组装是最常用的方法，只需在室温下将多酚（如单宁酸，tannic acid，TA）和金属离子（如Fe³⁺）在单一容器中混合即可形成涂层，操作简便且成本低，但膜厚通常约10 nm且组装过程难以控制。为改善控制性，多步组装（multi-step assembly）依次沉积多酚和金属离子，可将厚度增量缩小至约1 nm，并获得更高稳定性，这被认为与Fe³⁺诱导TA分子间C–C共价交联有关。盐诱导连续组装和更高浓度前驱体体系则可使膜持续生长至23 nm甚至560 nm。配体转化组装方面，Zhong等人利用酪氨酸酶（tyrosinase）将单酚酪氨酸转化为邻苯二酚结构，再与铁离子配位形成涂层，该法条件温和且能保留前体分子功能，但受酶活性条件限制。金属转化组装则通过调控Fe²⁺氧化为Fe³⁺的动力学来控制膜生长，包括活性氧（reactive oxygen species，ROS）介导组装、电介导组装和铁锈介导组装。ROS介导组装可获得更小孔径（<1.7 nm）和更快生长速率（约30倍于传统方法），并能形成梯度厚度；电介导组装通过阳极氧化Fe²⁺实现局部自组装，厚度可通过电流或电位调节；铁锈介导组装利用没食子酸（gallic acid，GA）刻蚀铁锈释放铁离子，实现连续组装，体现可持续化学理念。其他方法中，模板介导组装可利用乳液模板构建低污损和pH响应性颗粒，载药量高且具有肿瘤靶向潜力；介孔模板可制备有序介孔MPN颗粒，大量负载不同尺寸蛋白质且保持酶活性；喷雾组装适用于大面积基底如玻璃、鞋垫和水果；固相组装则通过摩擦化学（tribochemistry）在无溶剂条件下制备厚度可调（1.5 nm至2.2 μm）的MPN薄膜，为工业化提供了环保替代方案。
综述的第二部分从分子层面阐述MPN涂层的生物相互作用。在化学反应方面，Yang等人构建了铜-没食子酸（Cu²⁺-GA）涂层，具有类谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase，GPx）活性，能持续催化内源性亚硝基硫醇（RSNO）产生一氧化氮（nitric oxide，NO），抑制血小板活化并促进人脐静脉内皮细胞（human umbilical vein endothelial cells，HUVECs）粘附增殖，在动物体内显著改善支架的抗血栓和抗再狭窄能力。在离子吸附方面，TA-Fe³⁺涂层可诱导羟基磷灰石（hydroxyapatite，HAp）再矿化，封堵牙本质小管，用于治疗牙本质敏感；MPN的pH响应解离特性也被用于酸响应药物释放，如Al³⁺-TA胶囊在pH 5.0释放快、pH 6.0中等、pH 7.4最慢，适用于肿瘤组织或溶酶体等酸性微环境。在蛋白质相互作用方面，MPN界面形成的蛋白冠（protein corona）可增强透明质酸（hyaluronic acid，HA）基胶囊对CD44过表达细胞的靶向性；不同金属离子掺杂的MPN涂层金纳米颗粒可通过配位作用调控抗体取向，其中Co²⁺体系因与抗体Fc段组氨酸富集区形成不稳定配位键而显著提高抗原识别能力；MPN还可反向包覆生物分子基底，结合银纳米颗粒原位合成实现指纹等生物分子图案的高保真可视化；此外，TA-Fe³⁺包覆外泌体可保护其免受热和紫外C辐射损伤，并赋予肿瘤靶向和pH响应释药能力。
第三部分从细胞层面讨论MPN涂层的作用。在细胞结合方面，TA-Fe³⁺人工外壳可保护酵母细胞免受紫外辐射、裂解酶和银纳米颗粒侵害，并可通过外界刺激按需降解，模拟“孢子形成与萌发”；MPN包覆红细胞可屏蔽免疫抗原表位，减弱免疫反应同时保持携氧能力，为输血医学提供策略。基于HA和聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG）的MPN胶囊可平衡对CD44阳性癌细胞的高特异性结合和对CD44阴性细胞的低非特异性结合，显著提高阿霉素（doxorubicin，DOX）对靶细胞的毒性同时降低对非靶细胞的毒性。抗污涂层方面，将两性离子磺基甜菜碱多巴胺（sulfobetaine dopamine，SB-DA）掺入Fe²⁺/MPN涂层可有效阻止细菌和哺乳动物细胞吸附；PEG-儿茶酚与Fe³⁺形成的MPN胶囊也表现出优异的抗非特异性蛋白吸附和细胞结合能力。在内体逃逸方面，TA-Fe³⁺涂层通过“质子海绵效应”（proton-sponge effect）破裂内体/溶酶体膜，实现有机和无机纳米颗粒的胞内递送，且后修饰低污损聚合物不影响逃逸性能。在蛋白质体（proteinosomes）方面，MPN包裹可提高其杨氏模量、保存时间、粘附性和抗氧化能力，并赋予EDTA介导DNA释放和静电门控酶活性。在控制细胞附着和命运方面，TA-Fe³⁺涂层聚己内酯（polycaprolactone，PCL）纳米纤维可显著提高HUVECs粘附、扩散和局部粘附形成，体外培养14天后维持稳定血管生成表型，提示MPN可用于预血管化组织工程支架。
第四部分从组织层面阐述MPN涂层在植入物相容性和组织成像中的应用。在抗凝血支架方面，含Cu²⁺的金属-儿茶酚-胺网络可持续催化NO生成，并通过己二胺（hexamethylenediamine，HD）的伯胺基团固定比伐卢定（bivalirudin，BVLD），协同增强抗凝、再内皮化和抗再狭窄作用，体外循环血栓试验显示MPN涂层显著降低血栓重量并维持血流量。在骨相容性植入物方面，Mg/TA涂层可提高镁合金耐腐蚀性，避免皮下氢气腔形成，促进骨缺损区域再生，显示出优异的骨相容性。在组织成像方面，⁶⁴Cu²⁺掺入MPN胶囊可用于正电子发射断层扫描（positron emission tomography，PET）示踪药物载体体内分布；⁸⁹Zr标记的DOX@Pt前药Fe³⁺纳米颗粒同时用于PET成像和抗癌治疗；Gd³⁺与多酚配位形成的Gd@PTCG纳米颗粒用于磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI），肿瘤区域T1加权信号随时间增强，实现诊疗一体化。
该综述最后指出，尽管MPN涂层在生物界面工程中展现了广泛前景，仍存在若干挑战：多酚的非特异性相互作用导致蛋白冠组成不可预测；多酚易氧化为醌并与含胺生物分子共价结合，其潜在毒性以及与重金属离子相关的生物安全性需进一步评估；动态配位键使MPN在体内可能快速降解，难以满足长期界面需求，可引入共价键提高生物稳定性；此外，MPN调控细胞行为和生物过程的机制尚需深入阐明。该文的学术价值在于系统梳理了MPN涂层从组装方法到分子、细胞、组织水平生物应用的完整知识体系，为设计新型生物活性界面和推动其在纳米医学、组织工程及植入器械中的实际应用提供了重要参考。