壳聚糖与L-组氨酸双修饰TiO2纳米复合物(TiCSLH)的ROS介导抗菌抗癌效应及其生物医学应用研究

为解决纳米材料在生物医学应用中效能与安全性的平衡难题，研究人员通过化学共沉淀法开发了壳聚糖和L-组氨酸双修饰的二氧化钛(TiCSLH)纳米复合物。该材料凭借26±3 nm粒径、3.34 eV宽禁带及氧空位特性，显著提升活性氧(ROS)生成，对MRSA等病原体抑制圈达23-24 mm，对乳腺癌细胞IC50为10 μg/mL，同时保持L929细胞83.5%存活率，为抗感染和肿瘤治疗提供了新型纳米平台。

　　

面对生物医学领域对高效安全纳米材料的迫切需求，这项研究创新性地采用化学共沉淀法构建了壳聚糖(Chitosan)与L-组氨酸(L-histidine)双修饰的二氧化钛(TiO₂)纳米复合物(TiCSLH)。通过X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)表征证实，该材料具有锐钛矿晶相和26±3 nm的球形结构，其3.34 eV的宽禁带特性及518/531 nm处的氧空位发光峰，显著促进了活性氧(ROS)的爆发式生成。

在抗菌测试中，TiCSLH对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、大肠杆菌(E. coli)等病原体展现出23-24 mm的抑菌圈，其机制源于ROS引发的细胞膜氧化破裂。更令人振奋的是，该材料对乳腺癌细胞表现出10 μg/mL的半抑制浓度(IC₅₀)，而对L929成纤维细胞保持83.5%的高存活率，这种"智能杀伤"特性使其在抗感染治疗和肿瘤靶向治疗领域具有广阔前景。研究通过精准调控纳米材料表面化学修饰与晶格缺陷，为多功能生物医学材料的开发提供了新范式。