引言
MXenes是一类由层状MAX相衍生的二维过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物，其通式为Mn+1XnTx，其中M表示早期过渡金属，X代表碳和/或氮，Tx表示表面修饰基团。由于它们具有类金属的特性、较大的比表面积、丰富的表面修饰基团、强的近红外（NIR）吸收能力以及易于表面功能化，MXenes在生物医学应用中吸引了越来越多的关注[[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8]]。特别是，它们的可调组成、表面基团、层数、横向尺寸和缺陷结构为调节光学、热学、电子和生物学行为提供了丰富的机会[[9], [10], [11], [12], [13], [14], [15], [16]]。
光疗已成为癌症治疗、抗菌治疗和伤口修复的重要微创策略[[17], [18], [19]]。光热疗法（PTT）利用光热剂将吸收的光转化为局部热量，而光动力疗法（PDT）则利用光触发的活性氧（ROS）来诱导氧化损伤[20,21]。与传统化疗、放疗和手术相比，光疗具有空间可控性、较低的系统性毒性，并且能够与其他治疗策略结合使用[[22], [23], [24], [25], [26], [27]]。然而，其临床效果仍受到组织穿透不足、治疗剂积累量低、肿瘤缺氧、肿瘤消融不完全以及潜在的生物安全问题的限制[[28], [29], [30], [31], [32]]。
有机光活性材料，包括小分子光敏剂、共轭聚合物和有机光热剂，因其结构多样性、分子可编程性以及在某些情况下良好的生物降解性和生物安全性而被广泛用于光疗研究。然而，许多有机光活性材料受到光漂白、吸收范围较窄或长时间照射下稳定性不足的局限。相比之下，MXenes具有宽且可调的近红外吸收、高效的光热转化、高的比表面积以及丰富的表面修饰基团，这些特性使其不仅能够作为光活性剂使用，还能够作为联合光疗和治疗物质递送的多功能平台。尽管如此，MXenes并不普遍优于有机材料，因为它们的实际应用仍然受到氧化不稳定性和潜在的组成依赖性生物安全问题的挑战。总体而言，MXenes的主要优势在于其光热稳定性和多功能集成能力。MXenes与代表性有机光活性材料在光活性特性、功能化和生物医学应用性方面的主要区别总结在表S4（支持信息）中。
在这种背景下，MXenes成为一类具有显著潜力的光活性纳米材料，可以解决传统光疗系统的几个局限性[33]。它们在近红外I波段和近红外II波段的强吸收能力使得光到热的转化效率更高，从而实现更深层次的组织治疗[34,35]。同时，它们亲水性的表面修饰基团和较大的表面积允许进一步与聚合物、蛋白质、药物、光敏剂、目标配体或免疫调节剂进行修饰[[36], [37], [38]]。因此，基于MXenes的纳米平台已被广泛用于光热疗法（PTT）、光动力疗法（PDT）、化疗/光热联合疗法（PTT/PDT）、光热/放疗联合疗法（PTT/radiotherapy）、免疫辅助治疗、抗菌治疗和伤口修复[[39], [40], [41], [42], [43], [44], [45], [46]]。在这些系统中，MXenes不仅仅是光热剂，还是集成了光热转化、药物递送、活性氧调节、微环境调控和生物修复的多功能平台[[47], [48], [49], [50], [51]]。
尽管已有几篇综述讨论了MXenes的合成、物理化学性质、能源应用、传感性能或一般生物医学用途，但针对基于MXenes的光医学的结构-性质-治疗关系的研究仍不够充分[[52], [53], [54], [55], [56]]。特别是，目前的讨论很少明确阐述组成、表面修饰、纳米级结构和缺陷结构如何共同调节近红外吸收、光热转化、活性氧生成、治疗效果和生物安全性，从而限制了临床可用MXenes纳米药物的合理设计[57]]。
为了解决这一差距，本综述建立了一个结构-性质-治疗框架，将MXenes的结构工程与光物理行为和下游治疗效果联系起来。我们首先总结了代表性的制备策略，并讨论了结构参数如何影响近红外I波段/近红外II波段吸收和光热转化。然后，分析了基于MXenes的纳米平台在光热疗法（PTT）、光动力疗法（PDT）、化疗辅助治疗、放疗增强治疗、免疫调节、抗菌治疗和伤口修复中的机制作用，重点关注协同治疗机制。最后，我们从胶体稳定性、氧化降解、长期毒性、生物分布、代谢、清除能力、可扩展合成和批次间重复性等方面提出了转化评估的观点。
通过整合材料设计、光物理功能、治疗机制和转化考虑，本综述为下一代基于MXenes的光医学提供了面向设计的视角（图1）。
