抗菌素耐药性（AMR）已成为全球重大公共卫生威胁，2021年直接导致471万人死亡，死亡人数已超过艾滋病。日益加剧的细菌耐药性问题对传统抗生素疗法构成了根本性挑战，亟需开发非抗生素替代策略。在此背景下，光热抗菌疗法（PTT）因具有物理杀菌、不易诱发耐药性等优势而备受关注，但现有光热材料普遍缺乏菌株选择性，其在杀菌过程中会破坏共生菌群，导致微生态失调并引发全身性免疫紊乱，严重影响患者预后。因此，如何在复杂感染环境中实现病原体的精准识别与可控清除，已成为发展下一代智能抗菌系统所面临的核心挑战。
为应对抗生素耐药性及非选择性光热疗法所致菌群失调的双重挑战，本研究构建了智能纳米系统TPPS4-Ca，以实现精准光热灭菌。Ca2+与TPPS4发生平面外配位形成球形纳米颗粒，该结构可被兼性厌氧菌原位还原，生成具有优异光热转换效率（58.17%）的二氢卟吩/卟啰啉衍生物。同时该配位组装结构不仅可通过电荷反转增强静电靶向能力，还通过抑制分子解离和π-聚集猝灭效应延长功能稳定性。这种双功能特性实现了病原体特异性杀灭（抑制率>99%）并维持哺乳动物细胞活性。值得注意的是，TPPS4-Ca的还原率与混合菌群中具还原活性细菌的丰度呈正相关，这使其能够精准靶向高密度感染区，同时对以共生菌为主的正常微生态影响极小。在大肠杆菌感染伤口模型中，该体系通过精准杀菌与瘢痕抑制双效协同，在第14天实现95.44%的伤口闭合率，展现出显著的临床转化潜力。本研究将细菌代谢特异性与光热响应特性相融合，突破了传统光热制剂的局限性，为开发兼具抗菌与伤口再生功能的集成型生物材料建立了新范式。
该研究成果以“Anaerobic Bio-Reduction Ignites Persistent Photothermal Conversion in Misaligned Porphyrin Supramolecular Assembly for Infected Wound Regeneration”为题发表在中科院1区TOP期刊《Materials Today Bio》上。福建师范大学化学与材料学院王雪娇副教授、2023级硕士蔡奇扬为论文的共同第一作者，福建师范大学化学与材料学院朱虎教授、福州大学刘哲源老师、莆田学院王守安教授为论文的共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、福建省自然科学基金、福厦泉国家自主创新示范区协同创新平台、福建省卫生健康中青年科研重大专项、福建省高等学校科技创新团队、福建省百人计划、生物医用材料与组织工程闽台科技合作基地、福建师范大学高层次人才科研启动基金等项目支持。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2025.102400