针对现有商业化的引导骨再生(Guided Bone Regeneration, GBR)膜的功能局限性，本研究致力于开发兼具力学稳定性、生物降解性、抗菌性和成骨功能的创新性材料。锌(Zn)虽被认为是极具潜力的GBR膜候选材料，但纯锌的体内成骨性能与抗菌活性仍有待提升。本研究通过原位自还原/自组装策略构建MXene涂层修饰锌基材料(MXene-coated Zn)，系统地优化其降解性能并赋予抗菌与成骨功能。研究表明，MXene涂层在第二近红外(NIR-II)区域具有优异且稳定的光热响应特性，在NIR照射下可高效清除自由基。该涂层致密均匀的结构有效阻隔腐蚀介质渗透，显著降低了锌基底的降解速率。同时，这种结构还调节了锌离子(Zn2+)的释放，提高了细胞相容性，促进人牙龈成纤维细胞(HGF-1)迁移、前成骨细胞(MC3T3-E1)分化及抗炎因子的分泌。此外，MXene涂层的光热活性与Zn2+释放产生协同抗菌效应，对大肠杆菌(Escherichia coli, E. coli)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus, S. aureus)的抑菌率均超过99%。值得注意的是，在大鼠皮下感染模型中，MXene涂层锌在生物安全温度(<50℃)几乎清除了所有细菌，并促进抗炎因子IL-10的体内高表达，为组织修复创造了有利的免疫微环境。该MXene涂层锌膜通过降解调控-抗菌增效-免疫调节三重机制，为GBR膜的设计提供了创新性策略，其优异的软组织愈合促进能力更拓展了锌基材料在屏障膜领域的临床应用前景。

（图1：(a) MXene涂层在Zn基体表面沉积示意图；(b) mxene涂层锌控制降解促进成骨、软组织愈合和抗菌活性的示意图。）

引用文献

Tang H, Zhang Y, Chen Y, et al. Fabrication of Nb2C MXene coated zinc for improved degradation, antibacterial activity, and osteogenesis for guided bone regeneration applications[J]. Journal of Materials Science & Technology, 2025.

相关产品

该项研究中使用了欣博盛生物（NeoBioscience Technology Co, Ltd）的Mouse IL-1β, TNF-α, IL-4和IL-10 ELISA试剂盒，用于检测RAW 264.7细胞培养上清液中细胞因子的含量。