《Advanced Science》| MXene可用于腫瘤納米治療！
【文章概覽】
這篇文章主要研究了二維材料在生物醫(yī)學領域的應用，包括藥物輸送、生物傳感、生物成像和組織工程等方面。文章還討論了二維材料的制備方法、表面修飾和生物相容性等方面的問題。
? ????? ???? ??????? ??????????? ??????? ????【文章摘要】???????? ? ????? ??????? ??? ????? ?????? ??
MXenes是一種新型的二維（二維）納米材料，在生物方面顯示出了巨大的應用潛力。值得注意的是，2Dmxene在納米醫(yī)學中的發(fā)展仍處于起步階段。本文研究了一種獨特的W1.33C i-MXene，具有多種治療功能、快速生物降解和令人滿意的生物相容性的i-MXene。通過設計平面有序（W2/3Y1/3）2AlC陶瓷和選擇性蝕刻鋁（Al）和釔(Y)元素，高效地制備了具有有序剝離的2D W1.33C i-MXene納米片。特別是理論模擬結果表明，W1.33C i-MXene具有較強的近紅外（NIR）吸光度優(yōu)勢。構建的超薄W1.33C納米片具有優(yōu)異的光熱轉換效果（NIR I為32.5%，NIR II為49.3%），具有良好的生物相容性和在正常組織而不是在腫瘤組織中快速降解。重要的是，W1.33C-BSA納米片的多模態(tài)成像特性和光熱消融性能在體外和體內都被系統(tǒng)地揭示和證明。通過轉錄組和蛋白質組測序，也揭示了W1.33C-BSA納米片誘導的熱療消融的潛在機制和調控因素。這項工作提供了一個范例，即i-MXenes通過在原子尺度上的組合和結構設計來實現(xiàn)定制的生物醫(yī)學應用程序。
? ????? ???? ??????? ??????????? ??????? ????【實驗方法】???????? ? ????? ??????? ??? ????? ?????? ??
1. 透射電子顯微鏡（TEM）：用于觀察二維材料的結構和形貌。
2. 原子力顯微鏡（AFM）：用于研究二維材料的表面形貌和力學性質。
3. 拉曼光譜（Raman spectroscopy）：用于研究二維材料的晶體結構和化學成分。?
4. X射線光電子能譜（XPS）：用于研究二維材料的化學成分和化學狀態(tài)。
5. 熒光光譜（fluorescence spectroscopy）：用于研究二維材料的光學性質和生物活性。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
? ????? ???? ??????? ??????????? ??????? ????【應用領域】???????? ? ????? ??????? ??? ????? ?????? ??
1. 藥物輸送：二維材料可以用作藥物載體，提高藥物的溶解度和生物利用度，降低藥物的毒性和副作用。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
2. 生物傳感：二維材料可以用作生物傳感器的敏感元件，實現(xiàn)對生物分子的高靈敏度和高選擇性檢測。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???
3. 生物成像：二維材料可以用作生物成像的探針，實現(xiàn)對生物組織的高分辨率和高對比度的成像。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
4. 組織工程：二維材料可以用作組織工程的支架材料，促進細胞生長和組織再生。??
? ????? ???? ??????? ??????????? ??????? ????【圖文參考】???????? ? ????? ??????? ??? ????? ?????? ??
【結論】
成功構建了獨特的2D W1.33C納米片（i-MXene），具有有序的剝離和良好的生物相容性/生物降解性，用于癌癥納米治療。這些有趣的MXene納米片已被證明在多模態(tài)成像（PA/CT/光熱成像）和光子腫瘤熱療方面具有獨特的PTA功能。利用理論模擬方法預測了具有強NIR吸收帶的W1.33C納米片。經(jīng)牛血清白蛋白表面改性后，這些超薄的2D W1.33C-BSA納米片具有較高的生物相容性、降解速度快和較高的光熱轉化效率。這些W1.33C-BSA納米片可以迅速從正常器官中清除，但它們獨特的ph響應特性允許它們在腫瘤部位富集并停留更長時間的時間。得益于W1.33C-BSA納米片優(yōu)越的x射線衰減能力和高NIR吸光度，顯著增強了腫瘤的體內CT和PA多模態(tài)成像。W1.33C-BSA納米片的體內PTT在腫瘤小鼠上進行了系統(tǒng)的評估。通過基因組學和蛋白質組學，還揭示了工程W1.33CBSA納米片誘導PTT的潛在機制和調控因子。因此，這項工作大大擴展了基于i-mxene的納米藥物的生物醫(yī)學應用。
