糖尿病的病理微环境，包括高血糖、过多的活性氧（ROS）以及晚期糖基化终末产物的积累，会导致感染风险增加和持续的炎症反应，从而延缓植入物的生物整合。
基于此，2025年3月24日，西安交通大学张兰、憨勇等人在国际知名期刊Advanced Functional Materials发表题为《A Dual-Catalysis Mode for ROS Regulation to Accelerate Biointegration of Implants in Infected Diabetic Wound》的研究论文。
为了解决这一问题，作者在钛（Ti）植入物上构建了一种由Na₂TiO₃纳米管、CeO₂纳米点和聚多巴胺（PDA）覆盖层组成的双催化系统，用于调节ROS的生成和清除，以实现抗菌和组织再生。
Na₂TiO₃和CeO₂形成异质结，其中氧空位（VOs）有助于在近红外光（NIR）照射下分离电子-空穴对。
在NIR模式下，由Na₂TiO₃-CeO₂异质结和PDA覆盖层诱导的光催化ROS和光热诱导的高热效应协同高效杀菌。
在非NIR模式下，CeO₂纳米点和PDA覆盖层展现出优异的超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）类似酶活性，它们将ROS（如·O₂⁻和H₂O₂）彻底催化为无害的O₂和H₂O，缓解微环境的氧化应激，并加速M2型巨噬细胞表型的转变。
这有助于恢复内皮细胞和成纤维细胞的生物功能，促进糖尿病模型中植入物周围组织的再生。
本研究提出了一种通过调节ROS生成和清除来治疗感染和调节炎症反应的有前景的方法，从而改善植入物在糖尿病微环境中的生物整合和性能。
A Dual-Catalysis Mode for ROS Regulation to Accelerate Biointegration of Implants in Infected Diabetic Wound，Adv. Funct. Mater.，2025. https://doi.org/10.1002/adfm.202423015
