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新型二维材料MXene在生物医学的应用

许惠凤, 董永强, 朱希, 余丽双

化学进展, 2021, 33(5): 752-766. DOI: 10.7536/PC200653

MAX	MXene	Etching condition		delamination method	ref
MAX	MXene	etchant	Temp [ ℃]	delamination method	ref
Nb₂AlC	Nb₂CT_x	HF	RT	No	3
Ti₃AlC₂	Ti₃C₂T_x	HF	RT	No	12
Ti₃AlC₂	Ti₃C₂T_x	HCl/LiF	35	handshake/ultrasonication +Metal ion	13
Ti₃AlC₂	Ti₃C₂T_x	NH₄OH	RT	No	12
Mo₂Ga₂C	Mo₂CT_x	HF	55	TBOAH+ ultrasonication	14
Zr₃Al₃C₂	Zr₃C₂T_x	HF	rt	No	15
Ti₃AlC₂	Ti₃C₂T_x	KHF₂/ NaHF₂	60	No	16
Ti₄AlN₃	Ti₄N₃T_x	LiF/NaF Molten salt	550	TBOAH+ ultrasonication	17
Ti₃AlC₂	Ti₃C₂T_x	TMAOH	rt	handshake	18
Ti₃AlC₂	Ti₃C₂T_x	TBAOH	rt	ultrasonication	19
Ti₃AlC₂	Ti₃C₂T_x	NaOH	270	DMSO+stirring	20
Ti₂AlC	Ti₂CT_x	HCl electrochemistry	rt	No	21
Ti₃AlC₂	Ti₃C₂T_x	NH₄Cl+ TMAOH electrochemistry	rt	No	22
Ti₃AlC₂ Ti₂AlC Ti₂AlN V₂AlC	Ti₃C₂Cl₂ Ti₂CCl₂ Ti₂NCl₂ V₂C Cl₂	ZnCl₂ Molten salt	550	No	23
Ti₃SiC₂	Ti₃C₂Cl₂	CuCl₂ Molten salt	750	No	24

表1 MXenes的不同制备方法

本文的其它图/表

图1 (A)MXenes 和MAX相元素在元素周期表上的位置及(B)以HF为蚀刻剂的制备过程示意图^[4]
图2 MXenes表面修饰的几种方法:(A)物理吸附^[28];(B)静电吸附^[26];(C)硅烷化共价键结合^[29];(D)自引发的光接枝光聚合^[34]
图3 基于MXenes的抗菌材料性能表征^[35]:(A)Ti₃C₂T_x MXene的抗菌能力,(B)负载AgNPs的Ti₃C₂T_x复合膜的抗菌能力
图4 基于MXenes 的生物成像:(A)荧光成像^[37],(B)光声成像^[19,46]。A中:(a)明场成像;(b)明场成像和共聚焦图像的合并图像;(c)THP-1单核细胞与 N, P-MQD;(d~f)没有N, P-MQD的对照细胞的相应图像。B中:(a)MXene介导PAI示意图,在暴露于NIR激光后,组织成分吸收光,经历热弹性膨胀,随后产生超声信号(光声效应),可以由超声传感器检测到;(b)在不同激发波长下的MQD的PA图像;(c)在680 nm处不同浓度的MQD的PA图像
表2 不同类型的MXene及其在癌症医学中的应用
图5 基于MXene 的光热疗法^[25]:(A)Nb₂CT_x水溶液的吸收光谱,(B)Nb₂CT_x水溶液的光稳定性(C)光热转化的体内肿瘤组织渗透的示意图,(D)Nb₂CT_x-PVP在不同强度激光诱导处理后U87细胞系的相对活力,(E)不同肿瘤组织深度处的癌细胞增殖情况。(F)不同治疗后随时间变化的肿瘤生长曲线。(G)在NIR-Ⅰ和NIR-Ⅱ激光照射后的Nb₂CT_x水溶液的温度变化情况
图6 由2D MXene构建的生物传感器类型.(A)气体传感器^[51],(B)电化学传感器^[52],(C)电化学酶传感器^[62],(D)电化学发光传感器^[69],(E)荧光传感器^[73],(F)可穿戴式压力传感器^[85]

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