锌基植入物表面"三明治"结构纳米棒通过协同抗菌-免疫调节-神经血管再生作用加速糖尿病骨整合

本研究针对糖尿病患者锌基植入物骨整合难题，开发了具有"三明治"结构的纳米棒涂层系统。研究人员通过多模态设计实现了抗菌、免疫调节和神经血管再生的时序协同作用，显著促进了成骨分化。该创新性表面改性策略为糖尿病相关骨缺损修复提供了新的治疗思路，具有重要临床转化价值。

　　

在肿瘤治疗领域，光动力疗法(PDT)作为一种非侵入性治疗手段日益受到关注。然而现有光敏剂如卟啉类化合物存在合成复杂、光稳定性差等缺陷，而经典光敏剂亚甲蓝(MB)又面临靶向性不足等问题。针对这些挑战，研究人员开发了三种新型吩噻嗪鎓染料光敏剂，为黑色素瘤治疗提供了新思路。

研究团队采用四种合成路线（传统溶剂法、机械化学法、间接超声法和直接超声法）制备了三种吩噻嗪鎓染料衍生物。通过X射线单晶衍射确定了化合物2的晶体结构，利用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱分析了光物理性质，并采用1,3-二苯基异苯并呋喃(DPBF)法测定单线态氧(¹O₂)量子产率。理论计算构建了Jablonski能级图解释能量转移机制。体外实验采用B16-F10黑色素瘤细胞评估细胞毒性，通过MTT法检测细胞活力，LDH、GSH和SOD试剂盒分析氧化应激相关酶活性。

在光物理性质研究方面，染料1和2在乙醇溶液中显示出645-648 nm的吸收峰和高达690 nm的荧光发射，而含芳香胺基的染料3则表现出明显的负溶剂化显色效应。单线态氧生成实验显示，染料2的量子产率最高达78%。理论计算表明，染料2的S₁→T₂系间窜越速率常数比染料1高一个数量级，这解释了其更高的¹O₂生成效率。

细胞实验结果显示，三种化合物对B16-F10细胞均表现出剂量依赖性毒性，IC₅₀值分别为29.2 μM（1）、36.8 μM（2）和50.2 μM（3）。660 nm LED照射显著增强了细胞毒性，其中染料1在光照5分钟后使细胞活力降低40-60%。氧化应激研究表明，染料1能显著激活谷胱甘肽还原酶活性，而染料3对超氧化物歧化酶(SOD)活性影响最显著。LDH释放实验证实这些化合物在黑暗条件下毒性较低，主要通过光动力效应发挥抗肿瘤作用。

这项研究开发的新型吩噻嗪鎓染料光敏剂具有合成简便、光物理性质可调、单线态氧产率高和选择性光毒性等特点。特别是染料2表现出78%的¹O₂量子产率，为已知MB类似物中的较高值。理论计算首次揭示了这类化合物通过第二三重态(T₂)参与能量转移的新机制。这些发现不仅为黑色素瘤的光动力治疗提供了新候选药物，也为设计高效低毒的光敏剂提供了重要理论依据。未来研究可进一步优化这些化合物的靶向性和药代动力学性质，推动其临床转化应用。