南方医科大学Biomaterials：光热-压电双响应抗菌假体界面调控施万细胞表型转化促进感染性骨缺损修复

背景：感染性骨缺损是临床重大挑战，细菌感染和炎症微环境不仅阻碍骨愈合，还会导致外周神经损伤，削弱骨再生能力。传统假体缺乏同时清除感染和调控神经-骨耦合修复的多功能特性。研究目的：南方医科大学张超教授团队构建了黑磷量子点（BPQDs）修饰石墨相氮化碳（g-C₃N₄）的BP/CN复合压电材料，负载于导电水凝胶中修饰3D打印钛合金假体，旨在通过光热与声动力协同实现高效杀菌，并利用压电效应调控施万细胞（SCs）向修复表型转化，促进神经-骨耦合，修复感染性骨缺损。结论：该界面在近红外光和超声双响应下，通过光热-声动力协同实现>99%广谱杀菌并清除生物膜；同时压电效应激活施万细胞钙离子内流和MAPK/JNK信号通路，驱动其向修复表型转化，促进神经营养因子分泌、神经轴突生长和神经肽释放，最终通过“神经-骨耦合”机制显著增强成骨分化，为感染性骨缺损修复提供了兼具抗菌和神经调控功能的新策略。