光氧化还原催化反应能够在光辐照下选择性激活特定的化学键，已经成为有机小分子和高分子合成的重要工具。然而，生物组织对入射光的屏蔽和复杂生理微环境中生物分子和氧气对光催化剂 (PCs) 的淬灭极大限制了光氧化还原催化反应在生理环境中的应用。中国科学技术大学高分子科学与工程系胡进明教授团队长期从事气体信号分子可控释放及其生物功能应用研究。近期，他们发现在乏氧条件下、通过红光介导的光氧化还原催化过程可以激活仅具有紫外光吸收的一氧化氮 (NO) 供体从而释放NO (Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 20452)。为了避免生理环境中氧气对光催化剂的淬灭，他们进一步发展了耐氧型光氧化还原催化调控NO释放的策略，利用光催化降解过程产生的中间体原位清除局部产生的活性氧 (ROS)，有效避免了氧气对光催化过程淬灭，实现了在生理条件下可见光氧化还原介导NO的可控释放 (Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202204526)。为了进一步增加入射光的组织穿透性和降低光照的损伤，发展近红外光 (NIR) 介导的光氧化还原催化体系具有重要价值。然而，具有NIR吸收的光催化剂通常面临氧化/还原电位不足等问题，致使开发近红外光氧化还原催化体系非常困难。

近期，中国科学技术大学高分子科学与工程系刘世勇教授、胡进明教授和朱晨教授等人合作，报道了一种耐氧型非金属近红外光氧化还原催化策略实现过氧亚硝基阴离子 (ONOO⁻) 的可控释放。利用光照下光敏剂对O₂的敏化作用，选择性的将O₂转化为O₂^•−；同时利用NO与O₂^•−之间的高反应性来消₂对光催化过程的影响的同时实现了具有高氧化性和高硝化性ONOO⁻的可控释放。这一策略显著区别于先前报道的ONOO⁻的供体分子 (图a,b)。具体而言，在近红外光刺激下，基于尼罗蓝衍生物的光催化剂 (SNB) 通过光氧化还原催化可活化NO供体 (NBDNO) 释放NO (图c)。研究者进一步将SNB负载到PNO胶束纳米颗粒中，SNB既可作为I型光敏剂 (PS)，又可作为一种非金属光催化剂 (PC)。在近红外光照射下，不仅可通过I型光敏化反应产生O₂^•−，还可以利用SNB和NBDNO之间的光氧化还原催化过程释放NO。O₂^•−和NO的高效反应避免了O₂对光催化过程的干扰，在生理条件下无需添加任何O₂或ROS清除剂实现ONOO⁻的可控释放 (图d)。研究结果表明，ONOO⁻的可控释放能够有效杀灭金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌和耐环丙沙星绿脓杆菌 (CRPA)，不仅可以在体外有效根除CRPA生物膜，还可以有效治疗CRPA生物膜感染的皮下脓肿。

这项工作为探索光氧化还原催化的生物医学应用提供了有益参考，也为构建耐氧型光氧化还原催化体系和高效的ONOO⁻供体提供了一种新策略。