种植体相关的微生物感染是一个极具挑战性的临床问题，对其进行治疗需要有效地清除种植体表面的生物膜。对近红外(NIR)光响应的策略是一种新兴的高效抗菌方法。然而，现有的方法往往需要使用光敏剂或光催化/光热纳米材料，这会导致界面恶化和造成生物安全风险。中科院深圳先进技术研究院王国成研究员、潘浩波研究员和中科大张尧教授采用基于拓扑化学转化的碱酸双向水热法(aaBH)以在钛合金植入物上构建了具有强NIR响应抗菌活性的TiO₂/TiO_2-x超表面。

本文要点：

（1）电磁模拟结果表明，该超表面的近红外吸收和近场分布可以由纳米结构单元的尺寸和排列进行调节。体内外实验表明，该超表面可以在低能量NIR光照射10分钟后表现出良好的抗菌功效。

（2）除此之外，该纳米结构本身也能够在NIR光照射10分钟后有效提高人牙龈成纤维细胞粘附相关基因的表达，从而证明了其具有诱导生物效应的性能。综上所述，这项研究工作设计了一种具有良好生物安全性、可被进一步扩展的超表面处理方法，其具调控光吸附、光催化和生物特性的能力。

Minggang Yang. et al. NIR-Responsive TiO₂ Biometasurfaces: Toward In Situ Photodynamic Antibacterial Therapy for Biomedical Implants. Advanced Materials. 2021

DOI: 10.1002/adma.202106314

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202106314