二氧化锰（MnO2）是一类非常重要的过渡金属氧化物，将MnO2纳米化后，其颗粒尺寸变小，比表面积增大，从而使离子的传输速率、催化效率等都有进一步的提升，在能源、环境、光电、生物医学等领域得到广泛关注。近年来MnO2材料在癌症诊断和治疗方面的应用研究越来越多，已成为肿瘤精准诊疗领域的“明星分子”。本期小丰带您了解纳米MnO2在生物医学领域的应用，一起看下~

纳米MnO2具有良好的生物相容性、可调节的形态以及优异的物理化学性质，在生物传感和癌症治疗方面受到广泛关注。特别是随着肿瘤学研究的深入，人们发现MnO2纳米颗粒可以响应微酸性的肿瘤微环境，催化内源性H2O2分解产生O2和Mn2+离子，既增强了PDT的治疗效果，又可以利用Mn2+离子作为磁共振成像的造影剂，从而进一步促进了MnO2基功能纳米材料在生物医学领域的研究。

01生物传感

在生物传感方面，MnO2能够增大电流响应，降低检出限，使检测的灵敏度大大提高，可用在荧光传感器、比色传感器、化学发光传感器等方面。如MnO2独特的荧光猝灭性质和表面负载能力促进了TME（肿瘤微环境，下同）响应型肿瘤标志物检测的快速发展，同时还可以利用比色法快速、高灵敏度测定谷胱甘肽。此外研究表明，MnO2纳米片辅助荧光偏振生物传感器是一种很有前途的检测环境水样中Ag+的工具。

02癌症诊疗

在癌症治疗方面，MnO2纳米材料可以在TME中特异响应分解，极大地增强化疗、光学动力学疗法、化学动力学疗法、基因治疗和免疫治疗的疗效。通过MnO2调控TME，实现肿瘤相关因子表达水平的调节，有利于深入探索肿瘤生物学的潜在分子机制，增强治疗效果。除此之外，完整的MnO2具有较高的光热转化能力和模拟酶活性，拓展了该材料在光热治疗和饥饿治疗中的应用。与此同时，MnO2纳米复合材料在协同治疗中的应用也得到了快速发展，提高了材料的利用率和治疗效果。

MnO2在生物医药领域的应用是近年来研究的新亮点，MnO2还可以作为电池的正极材料，较广泛地应用于锌/二氧化锰干电池、镁/二氧化锰电池和碱性锌/二氧化锰电池等。因二氧化锰的电容性较好，在超级电容器中可替代高价的氧化钌作为电极材料。MnO2也可以用于电致变色器件，研究人员发现，MnO2纳米片的层数与其吸光度变化成正比，因此可以通过调控MnO2纳米片的层数实现光密度的调控。

虽然MnO2本身是一个非常传统的材料，但是经过纳米化之后，MnO2展现出很多新的性能和用途，期待其能被更好的开发，早日实现产业化应用！

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