假体周围感染和假体松动是骨科植入物手术后普遍而又可怕的并发症。同时解决这两个并发症是一项长期的挑战。光热疗法 (PTT) 作为一种有前途的抗菌和抗肿瘤治疗策略,PTT采用光热剂在近红外激光照射下将光能转化为局部热疗,诱导细胞膜破裂、蛋白质/酶变性以及细菌或细胞结构损伤。本文开发了一种用MgCuFe层状双氢氧化物(LDH)衍生的硫化物纳米片(BGS/MCFS)功能化的生物活性玻璃支架(BGS),用于血管化成骨和假体周围感染的预防/治疗。含有多金属离子的MCFS显示出强大的抗菌作用,特别是抑制耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA,一种耐药细菌)的增殖超过80%。MRSA的RNA序列表明,与MCFS共培养的MRSA的基本能量产生和营养代谢受到明显抑制。更重要的是,MCFS 卓越的 NIR-II 光热转换效率有助于在 1 W cm−2 下将支架温度升高至 ≈70 °C光照射,经验证可有效根除植入物周围的细菌(效率为 100%),并在兔假体周围感染模型中预防随后的骨髓炎,优于先前报道的功能化 BGS。粗糙的表面形貌和多生物活性金属离子的存在赋予了 BGS/MCFS 卓越的成骨和血管生成特性,与 BGS 相比,骨量和新生血管形成分别增强 8.5 倍和 2.3 倍。转录组测序强调了 TGF-β 信号通路在这些过程中的参与,而单细胞测序显示,与 BGS 相比,BGS/MCFS 周围的成骨细胞和内皮细胞显着增加。因此,我们的研究表明,BGS/MCFS 能够预防/治疗假体周围感染和促进血管化成骨,在同时解决假体周围感染和假体松动方面具有重要前景。