植入物相關感染仍然是骨缺損治療中的一個嚴重問題，傳統界面抗菌修飾策略存在耐藥性和生物安全風險等問題。近紅外（NIR）輔助的光熱療法已被證明可以有效殺滅細菌，但受限于 NIR的低穿透性和熱量在軟組織中的快速擴散，導致光熱療法在治療感染性骨缺損時面臨植入體表面熱量不足和軟組織損傷的挑戰。當前的解決方案集中于提高光熱涂層的產熱量，伴隨而來的熱擴散會加劇軟組織灼傷風險。基于課題組前期在細胞膜基抗菌材料的基礎（Advanced Materials，2024，2405953；Advanced Science，2024，2405764；Nano Today，2024，57，102390；Acta Biomaterialia，2024，293-306；Small，2024，2311967），尤其是受細胞膜獨特的磷脂雙分子層半透膜結構為胞內的熱量調節提供了關鍵“樞紐”所啟發，設計仿北極熊皮膚結構的高效光熱細胞膜涂層（Materials Horizons，2024），但細胞膜如何提高熱療效率未能得到精準解析。
本研究利用天然細胞膜對熱效應的精細調控，以聚單寧酸（pTA）作為膠水分子，將光熱劑黑磷（BPNSs）負載至植入體表面，并在其外層修飾具有熱量調控與穩定功能的紅細胞膜（RBCM），構筑熱增效的細胞膜基復合光熱涂層TB-CM。該涂層可在植入體表面實現顯著的熱增效作用與穩定的光響應活性。細胞膜的低熱傳導特性與凝膠-液晶相變能力，是減少植入體表面熱量流失，實現植入體表面光熱增效的關鍵機制。體內外研究表明涂層具有優異的光熱抗菌作用和促成骨效果，實現了高效、安全的感染性骨缺損修復。
Figure 4.體內修復骨缺損效果評估。
文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsami.4c09978
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