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本综述聚焦本征导电聚合物（ICPs）与 MXene 复合体系，解析其在生物医学领域的研究进展。阐述制备工艺、物化与生物特性，探讨在癌症治疗、组织工程等场景的应用，分析挑战并展望多功能、刺激响应性材料的临床转化前景。
二维纳米材料 MXene 的特性与挑战
MXene 作为由过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物构成的二维纳米材料，具有层状结构赋予的大表面积、高导电性、机械强度与亲水性，表面可修饰特性使其在生物医学领域展现潜力。其典型结构表示为 Mn+1AXnTx（M 为过渡金属，A 为主族元素，X 为 C/N，T 为表面官能团如 - OH、-F、-O）。
在生物医学中，MXene 可作为癌症诊疗多功能纳米平台，结合药物递送、基因传递与生物成像实现光动力治疗；其表面特性还可促进无机 / 有机分子、纳米颗粒沉积，用于医疗设备抗菌涂层、骨再生支架、血液透析膜及神经接口等。然而，MXene 纳米层的高负电荷导致层间排斥与无序堆叠，亲水表面易吸附氧气引发肿胀与氧化，其细胞毒性评估对生物医学应用至关重要。
本征导电聚合物（ICPs）的生物医学应用优势与局限
ICPs 如聚苯胺（PANI）、聚吡咯（PPy）、聚（3,4 - 乙撑二氧噻吩）（PEDOT）等，兼具高导电性与生物相容性、可降解性，在组织工程、药物递送、生物传感器等领域受关注。其可通过电刺激调控细胞黏附、增殖与分化，早在 20 世纪 90 年代已用于组织工程研究，尤其适用于心脏细胞、神经、肌肉与骨骼等电敏感组织的研究。
但 ICPs 存在与细胞分子相互作用弱、材料脆性大及拓扑结构受限等缺点，常通过接枝、共聚、与其他聚合物共混或构建复合材料 / 支架等策略改善。
ICP/MXene 复合体系的协同优势与制备
ICPs 与 MXene 的结合可产生显著协同效应，提升材料导电性、转化效率、生物与物理敏感性及抗菌活性。常见制备平台包括水凝胶与复合薄膜，合成过程需兼顾各组分特性。
复合体系的物理化学特性涵盖机械强度、电学性能等，生物学特性则涉及组织工程相容性、癌症治疗效果、药物递送能力与传感性能。其生物相容性需通过体外与体内细胞毒性评估验证，目前已在生物传感器、抗菌剂、癌症治疗、骨再生等组织工程场景及药物递送、生物成像中得到应用。
ICP/MXene 在生物医学领域的具体应用
在癌症治疗中，复合体系作为光动力治疗剂，整合多模式诊疗功能；组织工程领域，其可构建骨再生支架，利用导电性与表面修饰促进细胞黏附与分化；生物传感器方面，基于高导电性与敏感性开发疾病检测器件。此外，在抗菌应用中，通过调控表面电荷与释放活性物质抑制微生物生长，在药物递送系统中实现刺激响应性释放。
面临的挑战与未来展望
当前挑战包括 MXene 制备中危险试剂氢氟酸（HF）的使用，需开发环保型刻蚀技术如路易斯酸或电化学方法。未来研究方向聚焦多功能、刺激响应性 ICP/MXene 体系的开发，以适配个性化医疗需求。结合生物电子学、人工智能驱动诊断与组织工程，构建精准医疗的诊疗工具是重要发展方向。同时，需提升材料可持续性与可回收性，探索商业化路径，推动从实验室到临床的转化。
结论
ICP 与 MXene 的复合为生物医学领域提供了高性能智能平台，其在疾病诊疗、组织修复等场景的潜力显著。尽管存在制备工艺与生物相容性等挑战，通过跨学科技术整合与材料优化，有望加速其临床应用，为精准医疗与个性化治疗开辟新路径。
