滕伟教授团队：设计富氧空位纳米系统实现顽固牙周生物膜全周期精准治疗

近日，中山大学光华口腔医学院·附属口腔医院滕伟教授团队联合中山大学附属第一医院王琴梅研究员团队，在国际顶尖生物材料期刊《Biomaterials》发表题为Oxygen vacancy-rich nanosystems eradicate stubborn periodontal biofilms by synergistic EPS degradation, metabolic activation and microbiome restoration的研究成果，开发集光热、光动力、类过氧化物酶催化三重功能于一体的富氧空位氧化钼纳米平台（MoO₃₋ₓ/ICG），构建“瓦解屏障—激活持留菌—清除病灶—重塑菌群”四步协同新策略，攻克牙周生物膜耐药复发难题，为慢性牙周炎长效管理提供全新生态型纳米治疗方案。

图1：富氧空位纳米系统通过协同降解EPS、激活代谢和恢复菌群根除顽固牙周生物膜感染

牙周炎是全球第六大高发慢性疾病，龈下多菌生物膜是疾病迁延反复的核心诱因。牙周生物膜具备双重防御机制：胞外聚合物（EPS）形成致密物理屏障，阻挡药物渗透；膜内缺氧微环境诱导深层细菌进入代谢休眠状态，形成抗生素耐受持留菌，停药后快速复苏重建生物膜，造成反复感染。传统机械清创联合抗生素疗法难以穿透深层生物膜、无法清除休眠持留菌，还会破坏口腔共生菌群平衡，诱导细菌耐药，临床治疗存在显著局限。当前单一靶向抗菌材料仅能杀灭生物膜表层活菌，无法解决菌群失调与复发问题，亟待开发兼顾破膜、杀菌、菌群修复的多功能一体化新材料。

针对上述临床痛点，团队采用一步水热还原法制备富含氧空位的超小氧化钼纳米点，通过非共价键负载近红外光敏剂吲哚菁绿（ICG），构建MoO₃₋ₓ/ICG多功能纳米平台。氧空位的引入大幅提升材料近红外光吸收、光热转换效率与类过氧化物酶催化活性。在808 nm近红外光激发下，纳米系统同步产生局部高温与大量活性氧（ROS）风暴，快速降解EPS基质、破坏生物膜完整结构；7.42 nm超小粒径纳米颗粒可穿透破损屏障，深入生物膜内部。热应激与氧化应激协同提升细菌细胞膜通透性，促使胞外营养物质流入，唤醒深层休眠持留菌的代谢通路，恢复其对光疗杀伤的敏感性，实现活菌与持留菌同步清除。

该研究突破传统抗菌材料的局限，提出覆盖生物膜形成、成熟、复发全生命周期的协同治疗新模式，实现从单纯杀菌到微生态调控的治疗理念升级，为口腔慢性感染、生物膜相关难治性疾病提供高转化潜力的纳米生物材料新思路。

论文第一作者为光华口腔医学院硕士研究生吴倩怡，滕伟教授、王琴梅研究员为共同通讯作者。研究得到国家自然科学基金（82371005）、广东省自然科学基金（2023A1515010760）、广州市科技计划项目（2025B03J0060）资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2026.124234