近日，课题组与济宁学院郑逸群教授团队合作，在SCI期刊《Colloids and Surfaces B: Biointerfaces》上发表题为“Bicontinuous AuCu nanoplates enable enhanced near-infrared photothermal eradication of bacterial infections in vivo”的研究论文。该工作报道了一种新型二维双连续AuCu纳米片材料，在近红外光热消除细菌感染方面展现出卓越性能，为对抗多药耐药菌感染提供了创新平台。赵岩副教授和郑逸群教授为共同通讯作者，济宁学院青年教师闵媛媛为第一作者，课题组硕士研究生韩毓柯为共同第一作者。
细菌感染尤其是多药耐药菌引发的感染，已成为全球公共卫生重大挑战。传统抗生素治疗面临耐药性日益增强的困境，光热抗菌疗法作为一种新兴策略，通过光热剂将光能转化为局部热能，精准杀灭病原体，而不依赖化学药物，具有广阔应用前景。然而，现有的光热材料往往受限于光热转换效率低、结构不稳定或生物相容性差等问题，难以实现高效的体内治疗。为此，课题组与郑逸群教授团队紧密合作，聚焦贵金属纳米材料的形态调控，开发出一种独特的二维双连续AuCu纳米片（AuCu BCNPs）。
通过协同电化学置换反应（galvanic replacement）和氧刻蚀技术，利用Cu纳米片作为模板，在常温条件下与AuCl₄⁻反应，成功制备出具有丰富互连微孔网络的二维AuCu纳米片。这种双连续结构类似于“海绵”状，平均孔径约7.3 nm，厚度保持在10 nm左右，不仅显著提高了表面积，还增强了局域表面等离子体共振（LSPR）效应和近红外光吸收能力。相比固体AuCu纳米片和纯Cu纳米片，该材料在808 nm近红外激光照射下，光热转换效率高达59.4%，在1064 nm波长下也达43.58%。FDTD模拟进一步证实，微孔结构优化了电场分布和热传输，形成“热点”效应，促进均匀热分布和高效能量转换。
在抗菌性能方面，AuCu BCNPs展现出协同杀菌机制。材料结合了Au的优异光热性能和Cu的固有抗菌活性：在近红外光照射下，局部高温破坏细菌膜，导致细胞质泄漏；同时，Cu离子释放进一步增强杀灭效果。体外实验对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌（S. aureus）和革兰氏阴性菌大肠杆菌（E. coli）显示，该材料在高浓度（0.5 mg/mL）下，结合光照可使细菌存活率降至极低水平，远优于对照组。体内小鼠皮肤感染模型验证，其在808 nm激光（1.0 W/cm²）照射5分钟后，可快速消除感染，促进伤口愈合：伤口面积显著缩小，组织学分析显示中性粒细胞浸润减少、胶原沉积增多，表明炎症缓解和组织修复加速。此外，溶血实验证实材料生物相容性良好，无明显毒性。
编辑：孔维恒
审核：赵 岩