临床上，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)生物被膜感染不可避免地导致植骨失败。天津大学吴水林教授和湖北大学刘想梅教授合作在钛种植体表面沉积的红磷纳米膜(Ti-RP/PCP/RSNO)上形成了壳聚糖、聚多巴胺和NO释放剂改性的聚乙烯醇亲水粘性水凝胶(Ti-RP/PCP/RSNO)。在近红外光照射下，释放的NO与RP纳米膜产生的超氧化物(·O2-)反应生成过氧亚硝酸根(·ONOO-−)。
揭示了ONOO−对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌生物被膜的抗菌机理。通过上调OPN、OCN基因和肿瘤坏死因子-α的表达，促进成骨分化，在无近红外辐射的情况下，释放的NO调节炎症极化。在近红外光照射下，·ONOO-−、高温和·O2-以及M1极化的免疫反应可协同清除耐甲氧西林金黄色葡萄球菌生物膜。体内实验结果也证实了RP/PCP/RSNO系统在近红外照射下释放NO，具有良好的成骨和生物膜清除作用，表明通过光疗和免疫治疗可实现MRSA感染组织的无创性组织重建。
本研究在体外808 nm照射下通过控制NO释放，并在体内进行免疫治疗，使Ti-RP/PCP/RSNO水凝胶涂层快速治愈种植体生物膜感染。交联PDA和CS的加入增加了Ti-RP/PCP/RSNO在无光照条件下的力学性能和物理抗菌性能。辐照后93.1%以上的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌生物膜被清除，照射孵育2d后89.6%的生物膜受到抑制，其潜在机制是·ONOO-−、高温和·O2-的协同作用以及近红外光照射下的免疫反应。Ti-RP/PCP/RSNO体外成骨能力和免疫反应的增强归因于OPN和OCN的上调，导致NO释放后ALP表达增加以及巨噬细胞M1极化。在体内抗生物被膜试验和骨整合评价中，协同光热杀菌、NO治疗和免疫治疗有效去除了MRSA生物膜，同时获得了良好的成骨效果。
