中国科学院深圳先进技术研究院王国成研究员团队联合空军军医大学口腔医院孔亮教授团队、常州大学赵晓兵教授团队，近日在国际学术期刊Advanced Materials发表题为"Nanoconfinement of Ammonia Borane via Hybrid-Phased Titanate Nanocrystals Enables Sustained H₂ Release for Diabetic Bone Repair"的研究论文。该研究针对糖尿病患者骨植入失败率高的临床难题，开发了新型纳米限域氢气递送系统。

糖尿病患者骨植入失败率高的主要归因于长期高糖环境引发的高氧化应激，导致骨再生持续受抑。氢气虽在抗炎抗氧化方面具有生物医学潜力，但现有递送方式存在局部供应不足、无法与植入物整合等缺陷。氨硼烷（AB）作为高效储氢前药，其快速水解导致的氢气泡生成和细胞毒性严重制约生物应用。

研究团队创新性提出单端锚定对接（OEAD）策略，通过等离子喷涂与水热反应在钛合金表面构建HyPT多级微纳结构，结合镁离子负载成功制备AB@HyPT-Mg材料。该设计实现三大突破：1）通过限域效应调控AB温和水解，氢气可持续释放11天以上；2）阻隔AB分子与炎症微环境过氧化氢的毒性反应；3）协同镁离子促进神经血管化骨再生。实验验证显示，该材料可显著降低糖尿病微环境的ROS水平，并在正常血糖模型中保持促骨再生能力。

现有纳米限域策略主要关注氨硼烷的快速产氢，而本研究首次将纳米限域策略应用于调控AB的缓慢水解，并将其整合到医用植入材料的氢气递送系统中，突破了传统氢气治疗技术的局限性，为糖尿病骨缺损修复提供了新的解决方案。团队指出，该技术未来可通过调控H₂与金属离子协同释放，拓展至神经修复及抗衰老医学领域。

论文通讯作者为中国科学院深圳先进技术研究院王国成研究员、空军军医大学口腔医院孔亮教授和常州大学赵晓兵教授。第一作者包括张圆助理研究员（王国成团队）、刘富伟副教授（孔亮团队）和杨明刚助理研究员（王国成团队）。研究获得国家自然科学基金、深圳市科技计划项目、深圳市发改委及陕西省重点研发计划等资助，并得到中国科学院深圳先进技术研究院潘浩波研究员及波兰波兹南密茨凯维奇大学Emerson Coy教授、Karol Załeski助理教授等专家的学术支持。