近红外响应型超疏水-亲水可切换涂层：镁合金植入体的耐腐蚀与生物性能研究

镁合金植入体因腐蚀过快和细菌感染问题限制其临床应用。本研究通过水热法和浸渍法在AZ31B镁合金表面构建LA-STA/Fe3O4/HA超疏水复合涂层，利用Fe3O4光热效应实现近红外光控润湿性转换（156.3°→65°），兼具优异耐腐蚀性（|Z|0.01Hz=43.24 kΩ·cm2）和细胞相容性（存活率>80%），为植入体表面功能化提供新策略。

　　

镁合金因其生物相容性、可降解性和力学性能接近人骨，被视为理想的骨修复材料。然而，其在生理环境中的快速腐蚀可能导致植入体过早失效，而细菌感染更是术后并发症的主要诱因。现有表面改性技术虽能提升耐腐蚀性，但超疏水涂层的高接触角（>150°）虽能阻隔细菌，却抑制了正常细胞粘附——这一矛盾成为制约镁合金植入体应用的关键瓶颈。

针对这一难题，中国研究团队在《Applied Surface Science》发表的研究中，创新性地将光热疗法概念引入材料表面工程。他们采用水热法和浸渍法，在AZ31B镁合金上构建了月桂酸-硬脂酸共晶混合物(LA-STA)/四氧化三铁(Fe₃O₄)/羟基磷灰石(HA)三层复合涂层。关键技术包括：1）水热合成具有微纳结构的HA基底；2）负载Fe₃O₄纳米颗粒作为808 nm近红外光响应剂；3）通过LA-STA相变实现表面能调控。

制备Fe₃O₄颗粒
通过乙二醇溶剂热法合成Fe₃O₄，XRD显示其特征峰与标准卡片匹配（2θ=35.60°、57.10°、62.69°），证实其晶体结构完整性。

光热剂与相变疏水剂制备
Fe₃O₄在808 nm激光下表现出显著光热转换效率，而LA-STA共晶混合物（熔点42-45℃）在升温时发生固-液转变，导致涂层表面能变化。

结论
该研究实现了三大突破：1）初始超疏水状态（156.3°±1.2°）提供优异防腐（阻抗提升300倍）和抗菌性能；2）360秒近红外照射后转变为亲水态（65°±1.3°），细胞存活率>80%且粘附性增强；3）Fe₃O₄的磁性还促进干细胞成骨分化。这种"时空调控"特性完美解决了植入体早期抗感染与后期促愈合的矛盾，为智能生物材料设计开辟新路径。

特别值得注意的是，该体系全部组分（HA、Fe₃O₄、脂肪酸）均具生物可降解性，且808 nm近红外光对人体组织穿透性强而损伤小。作者张航等提出的"光热触发润湿性转换"策略，不仅适用于骨科植入体，对心血管支架、牙科种植体等医疗器械表面改性也具有重要借鉴价值。