MnO2納米片在生物傳感和生物醫學中的應用研究進展

盧玉君, 田雪瑩, 何賢會，楊 敏*，彭黔榮

(1. 貴州大學 藥學院，貴州 貴陽550025; 2. 貴州中煙工業有限責任公司技術中心，貴州 貴陽 550009)

隨著納米材料在生物醫學領域的應用越來越廣泛，越來越多的研究者們開始探尋性能優越的生物納米材料。二維(2D)過渡金屬氧化物納米片如二氧化錳(MnO2)、二硫化鉬(MoS2)等納米片作為一類新興的納米材料，具有平面形貌特征，比表面積(SSA)較高，物理化學性質優越，可降解且易于修飾，可作為生物醫學應用納米平臺[1-4]。

MnO2納米片是具有氧化還原活性的二維納米材料，其厚度及橫向尺寸都較小[5-6]。MnO2納米片具有三個原子層，兩個O層夾有一個Mn層，Mn原子占據八面體的中心且與6個最近的O原子配位，而每個O原子又和3個最近的Mn原子配位，由此形成共享邊緣的[MnO6]八面體。MnO2納米片因為Mn空位的存在而帶負電荷[7]。 MnO2納米片由于Mn離子的d-d躍遷而具有寬吸收光譜(200～600 nm)，在380 nm處具有較大的摩爾消光系數(εmax= 9.6×103L·mol-1·cm-1)。MnO2納米片因其結構獨特而表現出出色的性質：1)層狀MnO2的比表面積較大，因此可作為一種環保材料來吸附并降解不同種類的重金屬離子、有機污染物和有機染料[8-10]；2)MnO2納米片吸收光譜較寬，可以猝滅大多數熒光物質的熒光[11-14]；3)MnO2納米片因為+4價Mn的存在而表現出很強的氧化還原能力，因此可被用于檢測生物樣品中的還原性物質[15-16]；4)MnO2納米片比表面積大，載藥量高，并且能夠與腫瘤微環境中過表達的谷胱甘肽(GSH)和過氧化氫(H2O2)發生反應而降解為Mn2+(如式1、式2所示)，且反應所得的O2可以改善腫瘤缺……