Rețelele metal-organice (MOF-uri) reprezintă o clasă de materiale cristaline obținute prin interconectarea liganzilor organici și a nodurilor metalice (ioni metalici sau clusteri). Alegerea rațională a elementelor de construcție a acestora dar și controlul exercitat asupra aranjamentului lor spațial permite reglarea fină a porozității lor intrinseci și a suprafeței accesibile, de interes pentru numeroase aplicații în stocarea și separarea gazelor, cataliză eterogenă, detecție selectiva, etc. În general, liganzii utilizați în construcția rețelelor metal-organice sunt carboxilați, imidazolați, amine, fenolați sau fosfonați. Unitățile de construcție secundară (SBU-Secondary Building Units) ale MOF-urilor sunt fragmente moleculare chelate ale liganzilor cu ioni metalici, asamblate în clustere polinucleare. Dispunerea ordonată a linkerilor și a SBU-urilor în structura MOF-urilor are ca rezultat porozitatea permanentă a acestora (canale sau cuști)cu un volum liber de până la 90% în unele cazuri și o suprafață specifică de până la 6240 m2/g. Avantajele majore ale MOF-urilor concepute pentru aplicații medicale rezultă din proprietățile (porozitatea) și funcționalitatea acestora. Prezența grupărilor funcționale (carboxil, hidroxil, amină, ester, imină) permite funcționalizarea post-sintetică pentru a atașa diferiți compuși, cum ar fi biomolecule mici (acid folic, vitamine, agenți anti-cancer) sau pentru acoperiri cu polimeri pentru a obţine sisteme bistraturi lipidice, micele, lipozomi, nanoparticule. Moleculele mici ar putea fi, de asemenea, încapsulate în porii rețelelor sau atașate la grupările funcționale, modulând astfel interacțiunea gazdă-oaspete. În comparație cu materialele organice (polimerzomi, lipozomi, micele) sau cu cele anorganice (silice și zeoliți), utilizarea MOF-urilor în aplicații medicale este mai fezabilă datorită proprietăților reglabile și porozității lor prin proiectarea unor liganzi adecvați și selectarea ionilor metalici ai metalelor tranziționale sau din categoria lantanidelor, funcționalității lor controlabile și capacității mari de încărcare a medicamentelor. Până în prezent, unele MOF-uri (MIL-53(Fe), MIL-100(Fe), MIL-53(Cr)) și Zn-MOF) au fost utilizate frecvent în sistemele de administrare a medicamentelor, absorbția puternică a medicamentului fiind puternic influențată de natura porilor, echilibrul hidrofil/hidrofob al liganzilor organici și stabilitatea/toxicitatea MOF-urilor în mediile biologice. Stabilitatea rețelei ZIF-8 la valori scăzute de pH a permis utilizarea sa în aplicarea terapeutică, reducând dezavantajele sistemice ale agenților chimioterapeutici clasici. Unele dintre MOF-uri (MOF-uri bazate pe Gd) cu SBU-uri paramagnetice/ superparamagnetice sau cele luminiscente pot fi utilizate ca agenți de contrast pentru IRM (imagini prin rezonanță magnetică) sau imagistica optică (OI). În ciuda rezultatelor promițătoare, stabilitatea MOF-urilor în condiții de umiditate a fost recunoscută ca una dintre limitările cheie pentru aplicarea pe scară largă în aplicații practice. Materialele prototipice precum MOF-5 (conținând tetraedri de Zn(II)) sau HKUST (SBU-uri de Cu(II) conectate prin unități de 1,3,5-benzentricarboxilat) sunt predispuse la degradarea în prezența umidității din cauza hidrolizei legăturilor coordinative metal-oxigen. Această problemă poate fi rezolvată prin sinteza directă a MOF-urilor hidrofobe sau prin folosirea unor legături coodinative mai puternice utilizând liganzi pe bază de azot sau metale cu valență mare cum ar fi Zr(IV) sau Ti(IV). Cristalele MOF pot fi protejate eficient de degradarea hidrolitică prin încapsularea într-o singură etapă în acoperiri hidrofobe de carbon, polidimetilsiloxan (PDMS) sau polimeri organici. Aceste exemple evidențiază importanța găsirii unor alternative simple, generale, care să permită stabilizarea MOF-urilor sensibile la apă la niveluri ridicate de umiditate, păstrând în același timp structura și porozitatea lor originale. Spre deosebire de MOF-urile raportate în literatură, utilizarea liganzilor care conțin unități de fenil sau difenilsilan în structură este o abordare originală pentru a proiecta noi MOF-uri cu flexibilitate conformațională (liganzi în formă de V). Este de așteptat ca prezența unităților silanice în astfel de structuri să le confere unele proprietăți de interes precum: solubilitate (utilă în prelucrarea materialelor obținute), hidrofobicitate (de interes pentru obținerea de MOF-uri stabile la umiditate), flexibilitate proprietăți de interes pentru stocarea gazelor și eliberarea controlată a medicamentelor. Printre altele, este de așteptat ca legătura Si-C să fie mai lungă în ligand (aproximativ 1,90 Å) în comparație cu legătura C-C (de aproximativ 1,5 Å) pentru a permite o flexibilitate mai mare în structură și în proprietăți. Există un număr mic de publicații în care acizii carboxilici care conțin siliciu sunt utilizați pentru prepararea MOF-urilor. În acest context, cercetările noastre au fost îndreptate spre dezvoltarea de strategii de obținere a MOF-urilor pe bază de liganzi conținând siliciu care sa ofere atât flexibilitate, cât și hidrofobicitate. Studiile preliminare cuprind rezultatele de difracție de raze X pe monocristal, studii de evaluare a biocompatibilității/ stabilității/ bioadezivității și perspective de utilizare a acestora în domeniul biomedical.