综述：基于MXene的类过氧化物酶纳米酶：生物医学应用的界面效应

（编辑推荐）本综述系统阐述了MXene基类过氧化物酶（POD）纳米酶通过近红外光/pH/磁场等外场调控界面效应，优化电子密度分布以提升催化效率的创新策略，并详述其在生物传感、抗菌剂和疾病治疗等生物医学领域的应用前景，为功能性纳米酶设计提供重要参考。

　　

Abstract

MXene基类过氧化物酶（POD）纳米酶凭借其二维结构、可调催化活性及界面效应，在生物医学领域展现出巨大潜力。最新研究表明，通过近红外光（NIR）、pH或磁场等外场刺激可精准调控MXene-POD的界面电子行为，显著增强其催化活性。这种"智能响应"特性使其在复杂生理环境中具有独特优势。

界面效应调控策略

MXene表面丰富的官能团（如-O、-F）为电子转移提供了活性位点。实验证实，808 nm近红外光照射可使Ti₃C₂T_x MXene的载流子浓度提升3倍，其催化氧化3,3',5,5'-四甲基联苯胺（TMB）的效率较黑暗条件提高217%。而pH响应性MXene-POD在肿瘤微酸性环境（pH 6.5）下的活性是中性环境的5.2倍，这种特性为靶向治疗提供了可能。

生物医学应用

在生物传感领域，MXene-POD与葡萄糖氧化酶（GOx）耦合构建的比色传感器，对葡萄糖检测限达0.18 μM。抗菌实验中，磁场导向的Fe₃O₄@MXene复合物对大肠杆菌的杀灭率达99.6%。值得注意的是，在肿瘤治疗方面，NIR激发的MXene-POD可同时实现活性氧（ROS）爆发治疗（抑制率78.3%）和光热协同治疗（升温52.4℃）。

挑战与展望

当前面临的主要挑战包括MXene长期稳定性不足（空气中30天活性衰减42%）及体内代谢途径不明确。未来研究可聚焦于原子级活性中心调控和仿生界面设计，以推动其临床转化。

Conflict of Interest

作者声明无利益冲突。