综述：MXene-聚合物纳米复合材料在光热治疗、抗菌作用及智能药物递送中的研究进展

这篇综述系统阐述了MXene-聚合物纳米复合材料的合成策略（如物理混合、原位聚合）及其在生物医学领域的突破性应用，涵盖光热治疗（PTT）、抗菌（如对E. coli抑制率达95%）、药物递送（载药量达211.8%）及生物成像（CT/MRI/PA多模态）。文章特别强调通过表面修饰（如PEG、壳聚糖）解决MXene生理环境不稳定性问题，并指出临床转化需克服的毒性（如氟离子残留）与规模化生产挑战。

　　

MXene-聚合物纳米复合材料的生物医学革命

1. 引言
MXene（如Ti₃C₂T_x）作为二维过渡金属碳/氮化物，凭借亲水性、导电性及近红外（NIR）吸收特性（α>25 L g^?1 cm^?1），在生物医学领域崭露头角。然而，生理环境中的氧化不稳定性（72小时内降解）和免疫反应（-F终止基团引发3倍TNF-α分泌）制约其应用。通过与合成聚合物（如PLGA、PVP）和天然生物聚合物（如壳聚糖、透明质酸）复合，MXene的稳定性与功能得到显著提升。

2. 制备策略
2.1 物理混合
通过氢键或静电作用（如Ti₃C₂与壳聚糖的-NH₃⁺/-COO^?结合）实现均匀分散，但界面结合力较弱。
2.2 表面修饰
共价键嫁接（如Ti-N键形成）使复合材料拉伸强度提升33%（OTES-Ti₃C₂/PLA的UTS达72 MPa）。
2.3 原位聚合
PANI@Ti₃C₂通过APS引发聚合，电容翻倍（614 F g^?1），适用于导电支架。

3. 生物医学应用
3.1 抗菌剂
Ti₃C₂/PVDF膜通过物理破坏细菌膜（对E. coli抑制率73%）及TiO₂氧化应激实现99%抑菌率。
3.2 抗癌治疗
Mo₂C-PVA在NIR II窗口的η达43.3%，联合化疗使肿瘤细胞凋亡率99.62%。
3.3 药物递送
Ti₃C₂/透明质酸复合物通过pH/酶响应释放阿霉素（载药量84.2%），靶向CD44阳性肿瘤细胞。
3.4 生物成像
Ta₄C₃-IONP的r₂弛豫率达205.46 mM^?1 s^?1，显著增强MRI对比度。

4. 挑战与展望
尽管MXene复合材料在体外展现卓越性能（如PTT肿瘤消融率99%），但临床转化面临三大瓶颈：

• 标准化缺失：批次间光热效率差异达40%；
• 毒性风险：HF蚀刻残留氟离子（500 ppm）引发细胞毒性；
• 规模化瓶颈：当前产量<10 g/批次，需开发熔融盐蚀刻等绿色工艺。

未来研究需聚焦终端基团调控（-O/-OH比例优化）和大动物实验验证，以推动MXene从实验室走向临床。