Shaping Ti3C2 MXene Nanospheres for Precision Near-Infrared Photothermal Therapy

2D materials such as MXenes are recognised for their therapeutic potential in biomedicine. However, morphology of nanomaterials determines their interactions with biological systems, and uneven shape of MXenes impose critical limitations on their clinical applicability. Here, we introduce spherical MXenes as a novel class of biocompatible nanomaterials, and demonstrate applicability of Ti3C2 nanospheres for photothermal therapy (PTT) of breast cancer. The Ti3C2 nanospheres were prepared by femtosecond laser fragmentation of MXene powder and retained the crystallinity and internal optical properties of the parent material. The nanoparticles have characteristic light absorption both in the NIR-I and NIR-II windows, with a superior photothermal conversion efficiency of 68% and 63% under 808-nm and 1064-nm laser irradiation, respectively. The Ti3C2 nanospheres did not induce photodynamic effects and demonstrated negligible toxicity in vitro in three different cell lines and in vivo in healthy mice. Under laser irradiation, the Ti3C2 nanospheres exhibit potent photothermal cytotoxicity as shown in cell monolayers, spheroids and a 4T1 murine tumor model. When employed for PTT, they significantly inhibit tumor growth and 1.4-fold prolong median survival of animals. These findings demonstrate biocompatibility and therapeutic potential of spherical MXenes for cancer management.

Babkova JS, Zelepukin IV, Shevchenko KG, Tikhonowski GV, Gorelik LV, Popov AA, Sogomonyan AS, Kapitannikova AY, Kazantsev IS, Dyubo DV, Panova DA, Tselikov DI, Minnekhanov AA, Mirkasymov AB, Ermolaev GA, Syuy AV, Tselikov GI, Arsenin AV, Kabashin AV, Novoselov KS, Deyev SM, Volkov VS

IBCH: 12554
Ссылка на статью в журнале: https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202524090
Кол-во цитирований на 04.2026: 0
Данные статьи проверены модераторами 2026-09-27

Список научных проектов, где отмечена публикация

  1. Онкотераностика и проблемы резистентности к противоопухолевым и антибактериальным препаратам (23 Апреля 2024 года — 31 Декабря 2026 года). Деев С.М., Алексеева Н.А., Алексеева Л.Г., Алипер Е.Т., Алферова В.А., Андрианова А.Г., Бабкова Ю.С., Баранова А.А., Баранова М.Н., Белогуров А.А., Богачук А.П., Бочаров Э.В., Буренина О.Ю., Бычков М.Л., Веретененко И.И., Волков Д.В., Габибов А.Г., Гордеева В.Д., Горелик Л.В., Грязнова О.Ю., Гуляк Е.Л., Дерябин А.С., Доброчаева К.Л., Евпак А.С., Егорова Н.С., Емельянов Е.А., Ермолаева Е.О., Ефремов Р.Г., Житлов М.Ю., Жучков В.А., Захарова М.Ю., Звягин А.В., Зелепукин И.В., Зинченко А.А., Калганова А.И., Кириченко А.В., Кирпичников М.П., Кнорре В.Д., Ковалева Д.К., Коваленко Е.И., Кокаева И.С., Коновалова Е.В., Коншина А.Г., Короткова Н.А., Коршун В.А., Котельникова О.В., Котельникова П.А., Кравченко Т.В., Крылов Н.А., Кудряева А.А., Кузьмина О., Курбацкая И.Н., Лазарев И.В., Логвинов А.С., Люкманова Е.Н., Мазур Р.В., Маллаев Р.А., Соболева (Мирзоева) Н.З., Миркасымов А.Б., Мусатова О.Е., Нечаева А.М., Никитин Т.Д., Никонова А.В., Нольде Д.Е., Оджомоко Л.О., Орлова Д.А., Панина И.С., Пахомов А.А., Пахомова Т.Е., Пижонков Н.А., Пипия С.О., Полянский А.А., Похоруков Д.А., Прокопенко Ю.А., Прошкина Г.М., Родионов В.И., Ротанова Т.В., Рубцов Ю.П., Рябуха Я.А., Саватеева Н.С., Сапожникова К.А., Серова Е.В., Синичич А.А., Смирнов И.В., Согомонян А.С., Спаллоне А., Степанова (Украинская) В.М., Стрельцова М.А., Сутугин Ю.А., Терехов С.С., Фролова А.Ю., Хаврошечкина Е.В., Ходарович Ю.М., Холоденко Р.В., Цетлин В.И., Чумаков С.П., Шилова П.А., Шлепова О.В., Шрамова Е.И., Шульга А.А.. Грант, Бюджетное финансирование.
  2. UPD2024-0182. . Внебюджетное финансирование.