3月22日，《Nature Communications》杂志在线发表了一项纳米催化医学技术突破：中国科学院上海硅酸盐研究所施剑林院士团队成功开发了一种基于细菌细胞壁结构特异性原理响应的纳米药物（TiOx@C），其通过电子-机械干预机制，实现对耐药金黄色葡萄球菌（S. aureus）和铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）的高效杀伤，在动物感染模型中验证了抗感染和促伤口愈合性能。

研究团队聚焦困扰临床感染科学领域“耐药菌治疗耐受”难题，针对革兰氏阳性菌（如金黄色葡萄球菌）与革兰氏阴性菌（如铜绿假单胞菌）的细胞壁结构差异显著这一生物化学特征展开攻关。在离体感染模型中，TiOx@C 200 μg/mL浓度下对两种细菌的抑制率均超过90%；活体感染模型显示，TiOx@C可清除97%的细菌，并加速胶原蛋白沉积，两周内伤口愈合接近正常水平。该纳米抗菌药物具有如下优势：识别机制：碳基纤维可穿透铜绿假单胞菌的薄层肽聚糖外膜，但被金黄色葡萄球菌的厚壁结构阻挡，实现细胞壁特异性识别。抗耐药性：电子-机械协同杀菌机制避免了单一靶点引发的耐药性，21天连续实验未检测到细菌适应性进化。生物安全：纳米抗菌药物对哺乳动物细胞无毒性，因为真核细胞膜含胆固醇，可避免误伤宿主组织。

该论文第一作者是上海硅酸盐所博士研究生游燕玲，通讯作者是上海硅酸盐所林翰副研究员。该研究工作获得了科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金、上海市自然科学基金、中国科协青年人才托举工程等资助和支持。

全文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-58061-5