2025年5月15日，邬强教授团队与合作者在《Chemical Engineering Journal》上发表题为“Self-oxygenated biomimetic nano-heterojunction combats bacterial biofilm infections via near-infrared triggered ROS storms”的研究成果。

生物膜感染是耐药菌感染的重要形式，已成为全球健康威胁。由于其微环境特性，传统抗菌药物难以奏效，亟需新型替代策略。光动力疗法（PDT）因其高效杀菌特性成为潜在治疗手段，但受限于缺氧环境和光敏剂（PSs）电子-空穴复合的问题。该研究基于红血红蛋白（Hb）功能，设计了一种仿生纳米异质结构MBS-O，集成O₂自供给与高效电子-空穴分离，实现增强的光动力与光热治疗。MBS-O由Ti₃C₂T_x MXene/硒化铋（Bi₂Se₃）肖特基异质结构成，并通过Fe³⁺桥接多巴胺与血红蛋白（PDA@Hb）。Bi₂Se₃在近红外激发下产生电子-空穴对，并因与Ti₃C₂T_x MXene的功函数差异形成内建电场，提高电子-空穴分离效率，增强光热转换。Hb通过IsdB蛋白靶向细菌，并提供O₂以促进ROS生成。同时，Fe³⁺介导的GSH耗竭和Fenton反应减少ROS淬灭。MBS-O所触发的“ROS风暴”和局部升温抑制了细菌能量代谢，加速其死亡的同时改善了缺氧微环境，为组织修复创造有利条件。该研究不仅有助于耐药菌感染的治疗，还为抗菌材料的智能设计提供了新思路。

海南大学与海南医科大学联合培养博士研究生郭正才、海南医科大学热带医学院博士后张瑞为论文共同第一作者，邬强教授、电子科技大学王旸博士以及海南大学陈德伦博士、涂进春教授为论文共同通讯作者。该研究受到国家自然科学基金、海南省科技专项、海南省自然科学基金等项目资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.162359