Cu2 O@Au–Pt近红外增强纳米反应器支架：糖尿病伤口抗菌治疗的新策略

糖尿病伤口因细菌感染难以愈合，抗生素耐药性加剧临床困境。本研究通过激光粉末床融合技术构建Cu2 O@Au–Pt/PCL纳米酶支架，利用Au–Pt的葡萄糖氧化酶（GOD）样活性补充H2 O2 ，协同Cu2 O的过氧化物酶（POD）样活性催化产生·OH，结合近红外（NIR）光热效应实现三重增强化学动力学治疗（CDT）。实验证实该支架对大肠杆菌杀菌率达99.9%，为糖尿病伤口治疗提供新思路。

　　

糖尿病是全球公共卫生的重大挑战，超过6亿成年人受其困扰。患者的高血糖环境导致皮肤神经血管损伤，易形成慢性溃疡，而伤口处的细菌感染进一步阻碍愈合。传统抗生素治疗面临耐药性风险，亟需开发新型抗菌策略。纳米酶因其类酶活性和稳定性成为研究热点，但如何克服细菌微环境中H₂
O₂
不足和电子转移效率低的问题仍是难点。

针对这一挑战，中国研究人员在《Materials Today Chemistry》发表论文，提出了一种创新解决方案：通过Cu₂
O原位还原Au–Pt构建多功能纳米反应器，并利用激光粉末床融合技术制备3D打印皮肤支架。该研究巧妙结合了材料科学、纳米技术和生物医学工程，为糖尿病伤口治疗提供了多模式协同治疗的新范式。

研究主要采用四项关键技术：1）原位还原法合成Cu₂
O@Au–Pt纳米反应器；2）激光粉末床融合（LPBF）3D打印技术制备复合支架；3）有限元模拟分析近场耦合和界面热点形成机制；4）密度泛函理论（DFT）计算和电化学测试验证电子转移能垒降低。

结构表征
透射电镜显示纳米颗粒平均尺寸150nm，元素映射证实Cu核与表面Au–Pt共存。X射线光电子能谱（XPS）显示Cu⁺
/Cu²⁺
氧化还原对，紫外-可见光谱证实等离子体共振效应。

催化机制
Au–Pt通过三种方式增强催化：1）氧化葡萄糖补充H₂
O₂
（GOD样活性）；2）等离子体共振提升局部温度；3）金属-载体相互作用促进电子转移。实验测得NIR照射下细胞内活性氧（ROS）增加84.5%。

光热效应
Cu₂
O@Au–Pt在808nm激光照射下表现出显著光热转换，温差达25.3°C。有限元模拟揭示异质界面处的近场耦合效应，形成局部热点加速界面反应。

抗菌性能
对大肠杆菌的杀菌率达99.9%，显著高于单一Cu₂
O组。活/死细菌染色和扫描电镜直接观察到细菌膜破裂和内容物泄漏。

该研究创新性地构建了具有GOD-POD级联催化、光热增强和电子转移促进的多功能纳米反应器支架。其重要意义在于：1）突破传统CDT的底物限制；2）实现NIR远程调控治疗；3）为个性化医疗提供3D打印解决方案。这种"一石三鸟"的设计策略不仅适用于糖尿病伤口，也为其他感染性疾病治疗提供了新思路。