金修饰SrTiO3纳米阵列通过超声响应型Mott-Schottky异质结加速骨再生：协同抗菌与免疫调控新策略

为解决钛基植入体表面细菌感染和局部免疫微环境优化难题，研究人员开发了超声(US)响应型钛植入体。通过多步水热法在钛基底构建SrTiO3纳米阵列并修饰金纳米颗粒(Au NPs)，形成具有内置电场的Mott-Schottky异质结。该结构在US照射下产生大量活性氧(ROS)杀灭细菌并清除生物膜，同时通过调控巨噬细胞极化促进骨整合。转录组分析揭示了其促骨再生机制，为临床植入失败率降低提供了新方案。

　　

在钛金属(Ti)植入体表面，研究人员通过多步水热法精心构筑了钛酸锶(SrTiO₃)纳米阵列，并巧妙点缀上金纳米颗粒(Au NPs)，打造出一款会"听声辨位"的智能植入材料。这个创新设计暗藏玄机——作为n型半导体的SrTiO₃与金纳米颗粒相遇后，自发形成了神奇的Mott-Schottky异质结，就像在材料内部安装了微型"电子加速器"。

当超声波(US)这个"隐形指挥棒"开始挥动时，异质结中的内置电场立即活跃起来，高效分离电子-空穴对，同时把材料能带间隙悄悄收窄。这场纳米尺度的"能量风暴"催生出大量活性氧(ROS)分子军团，对植入体表面的细菌展开精准剿灭，连难缠的生物膜也被连根拔起。

更令人称奇的是，金纳米颗粒化身"免疫调解员"，引导巨噬细胞转向抗炎模式。而SrTiO₃与Au NPs这对黄金搭档，还联手导演了成骨分化的"细胞变形记"。动物实验证实，这种持续优化的成骨微环境能显著加速钛植入体的骨整合进程。通过转录组分析这个"分子显微镜"，科学家们成功破译了Au@SrTiO₃异质结构促进骨再生的密码，为临床植入手术的成功率提升开辟了新航道。