氧空位增强型锌铁尖晶石微波催化技术：应对植入物相关感染的新型抗菌策略

本研究针对骨科植入物相关感染(IRIs)中生物膜对抗生素的顽固耐药性问题，介绍了通过溶胶-凝胶法合成的氧空位修饰Zn-Fe尖晶石纳米颗粒。该材料在微波辐照下通过增强活性氧(ROS)生成，实现热力-氧化双模抗菌机制，显著破坏金黄色葡萄球菌生物膜，动物实验证实其良好抗菌效果与生物相容性，为深部感染治疗提供无抗生素解决方案。

　　

骨科植入物相关感染(Implant-related Infections, IRIs)正面临生物膜形成导致的治疗困境，这种结构化微生物群落对传统抗生素表现出极强的耐药性。为此，科研团队开发了具有氧空位工程的锌铁尖晶石(Zn-Fe spinel)纳米颗粒，作为一种创新性微波响应型抗菌剂。

通过溶胶-凝胶法合成的特殊纳米结构，在微波辐照条件下其氧空位显著提升了活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)的生成效率，形成独特的热效应与氧化应激双模抗菌机制。实验证明该材料对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)生物膜具有强力破坏作用，机理研究显示氧空位促进的ROS爆发会导致细菌细胞膜结构损伤。

在小鼠感染模型中进行的体内实验进一步验证了材料的卓越抗菌效能和生物相容性，未观察到明显毒性反应。这项研究展现了氧空位增强型锌铁尖晶石在微波辅助治疗技术中的巨大潜力，为骨科植入物引发的深部感染提供了无需抗生素的创新治疗策略。