本文属于类型a，即报告了一项原创性研究的科学论文。以下是对该研究的详细学术报告：

主要作者及研究机构

本研究的主要作者包括Mengxuan Du、Xiaojun He、Danyan Wang、Zhengting Jiang、Xiaoliang Zhao和Jianliang Shen。研究机构包括兰州理工大学生命科学与工程学院、温州医科大学眼科与视光国家工程研究中心、中国科学院温州研究所组织修复材料浙江省工程研究中心。该研究于2024年发表在《Acta Biomaterialia》期刊上。

学术背景

本研究的主要科学领域是纳米材料在抗菌治疗中的应用，特别是针对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）感染的治疗。MRSA感染由于其低清创效率和易复发，对临床治疗提出了巨大挑战。二硫化钼（MoS2）作为一种经典的光热剂（NIR-I），具有良好的生物相容性，但其在深层组织感染中的治疗效果有限。因此，本研究旨在通过钨离子掺杂调控2H-MoS2的缺陷结构，制备一种新型的纳米酶（MoWS2），以增强其在近红外二区（NIR-II）的吸收和酶催化性能，从而实现对深层组织感染的高效治疗。

研究流程

1. MoWS2的制备：通过水热法制备了缺陷型2H-MoS2纳米酶（MoWS2），并利用钨离子掺杂调控其缺陷结构，使其具有更好的NIR-II吸收和酶催化性能。
2. 光热性能测试：通过紫外-可见-近红外吸收光谱和热成像仪测试了MoWS2和2H-MoS2在不同浓度和功率密度下的光热性能。
3. 过氧化物酶样性能测试：使用3,3,5,5-四甲基联苯胺（TMB）和邻苯二胺（OPD）作为底物，测试了MoWS2的过氧化物酶样活性，并研究了NIR-II照射对其活性的增强效果。
4. 体外抗菌实验：通过标准平板计数法评估了MoWS2对MRSA的抗菌活性，并研究了其对生物膜的清除效果。
5. 体内抗菌实验：在小鼠皮下脓肿模型中，评估了MoWS2在NIR-II照射下的抗菌效果和伤口愈合能力。
6. 生物安全性评估：通过血液生化分析和溶血实验评估了MoWS2的生物安全性。

主要结果

1. MoWS2的制备与表征：通过水热法成功制备了MoWS2，并通过TEM、XRD、XPS等技术对其进行了表征，确认了其结构和成分。
2. 光热性能：MoWS2在NIR-II窗口表现出优异的光热性能，光热转换效率达到36.9%，显著高于2H-MoS2。
3. 过氧化物酶样性能：MoWS2表现出过氧化物酶样活性，并且在NIR-II照射下其活性显著增强。
4. 体外抗菌效果：MoWS2通过高温和活性氧（ROS）实现了高效的杀菌和生物膜清除效果。
5. 体内抗菌效果：在小鼠模型中，MoWS2通过光热疗法（PTT）和化学动力学疗法（CDT）快速清除了皮下感染组织中的细菌，加速了脓肿的消散，并促进了感染伤口的愈合。
6. 生物安全性：MoWS2在体内外均表现出良好的生物安全性，未对正常组织造成明显损伤。

结论与意义

本研究通过钨离子掺杂调控2H-MoS2的缺陷结构，成功制备了具有优异光热和酶催化性能的MoWS2纳米酶。MoWS2通过NIR-II照射和ROS生成，实现了对MRSA的高效杀菌和生物膜清除，显著促进了感染伤口的愈合。该研究为深层组织感染的治疗提供了一种可行的策略，具有重要的科学和应用价值。

研究亮点

1. 新颖的纳米酶材料：通过钨离子掺杂调控2H-MoS2的缺陷结构，制备了具有优异光热和酶催化性能的MoWS2纳米酶。
2. 高效的抗菌效果：MoWS2通过NIR-II照射和ROS生成，实现了对MRSA的高效杀菌和生物膜清除。
3. 促进伤口愈合：在小鼠模型中，MoWS2显著加速了感染伤口的愈合，展示了其在临床治疗中的潜力。
4. 良好的生物安全性：MoWS2在体内外均表现出良好的生物安全性，未对正常组织造成明显损伤。

其他有价值的内容

本研究还通过组织切片和免疫荧光染色分析，进一步验证了MoWS2的多功能治疗模式，为其在临床中的应用提供了实验依据。