Metastructure “Trap” Coating by Acoustic Confinement Effect for Antibacterial Sonothermal Therapy

材料科学 涂层 骨整合 光热治疗 多孔性 声波 纳米技术 复合材料 植入 声学 医学 物理 外科
作者
Shiwei Guan,Shuhan Chen,Xianming Zhang,Haifeng Zhang,Xingdan Liu,Zhiyu Hou,Fang Wang,Shi Qian,Hongqin Zhu,Ji Tan,Xuanyong Liu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (25) 被引量:16
标识
DOI:10.1002/adfm.202316093
摘要

Abstract Antibacterial sonothermal therapy (ASTT) is attractive for treating implant‐associated infection, which addresses the limitations of poor penetration of photothermal therapy. However, achieving implant surface‐specific ultrasound heating is incredibly challenging. Inspired by the porous acoustic metastructure in noise reduction, the acoustic metastructure would be a new strategy for attaining ASTT. Herein, an “acoustic confinement effect” is proposed to “trap” ultrasound for the metastructure TiO 2 porous coating on titanium implants. The metastructure coating accomplishes specific acoustic absorption and efficient acoustic‐to‐thermal conversion, surpassing the non‐specific heating of conventional coatings. The theoretical calculation and experiment of metastructure porous coating prove the acoustic‐to‐thermal conversion mechanism, which is also validated in metastructure porous coatings on medical polyetheretherketone, indicating it is universal. Excitingly, this acoustic metastructure “trap” can capture bacteria and local sonothermal enhancement, exhibiting superior ASTT antibacterial rates ( S. aureus , 99.69%; E. coil , 99.58%) at low‐power ultrasound. In addition, the metastructure TiO 2 coating mimics human bone and demonstrates outstanding osseointegration. This study sheds substantial light on developing the acoustic responsive surface, broadening a new direction of acoustic metamaterials in medical applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
现代完成签到,获得积分0
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
8秒前
9秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
SZ应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
和平使命应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
SZ应助科研通管家采纳,获得20
14秒前
江南第八发布了新的文献求助10
15秒前
呆萌的傲之完成签到,获得积分10
17秒前
jackhlj完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
叶痕TNT完成签到 ,获得积分10
21秒前
allrubbish完成签到,获得积分10
22秒前
江南第八完成签到,获得积分10
23秒前
槿一完成签到 ,获得积分10
25秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
26秒前
LiQi完成签到 ,获得积分10
31秒前
lll发布了新的文献求助10
36秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
43秒前
研友_VZG7GZ应助lll采纳,获得10
44秒前
如意竺完成签到,获得积分10
47秒前
科研通AI2S应助风清扬采纳,获得10
53秒前
53秒前
haprier完成签到 ,获得积分10
53秒前
幼儿园扛把子完成签到 ,获得积分10
58秒前
可爱紫文完成签到 ,获得积分10
58秒前
昭荃完成签到 ,获得积分0
1分钟前
科研通AI5应助yuuu采纳,获得10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
爱笑半莲发布了新的文献求助80
1分钟前
abccd123完成签到,获得积分20
1分钟前
小洪俊熙完成签到,获得积分10
1分钟前
keleboys完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
研友_Lw7OvL完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Zur lokalen Geoidbestimmung aus terrestrischen Messungen vertikaler Schweregradienten 1000
Schifanoia : notizie dell'istituto di studi rinascimentali di Ferrara : 66/67, 1/2, 2024 1000
Circulating tumor DNA from blood and cerebrospinal fluid in DLBCL: simultaneous evaluation of mutations, IG rearrangement, and IG clonality 500
Food Microbiology - An Introduction (5th Edition) 500
Laboratory Animal Technician TRAINING MANUAL WORKBOOK 2012 edtion 400
Progress and Regression 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4852155
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4150456
关于积分的说明 12857082
捐赠科研通 3898693
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2142559
邀请新用户注册赠送积分活动 1162325
关于科研通互助平台的介绍 1062725