本研究旨在开发一种可生物降解的压电纳米纤维支架，通过MXene界面工程增强自极化性能，利用超声刺激产生局部电信号，以解决骨再生中生物降解性、压电放大和时空生物活性编程之间的难题，最终实现高效、安全的骨缺损修复。

首先通过模拟PLLA链与不同表面终止的Ti3C2Tx MXene（如-OH、-F、-O）的相互作用，揭示氢键网络对 dipole 排列的调控机制。基于这一发现，我们通过碱化驱动表面重构合成了羟基富集的h-Ti3C2Tx MXene，并采用电场辅助电纺丝技术制备了PLLA/h-Ti3C2Tx纳米纤维（Ph-TM NFs），在高压电场（1.4 kV/cm）下实现原位极化。材料表征包括SEM、XRD、Raman和DSC分析，以评估晶体结构、压电性能和降解行为，结果显示最佳h-Ti3C2Tx含量（1.0 wt%）时结晶度达到峰值，确保了材料的高效压电响应和可控生物降解性。

体外实验表明，超声激活的Ph-TM NFs通过电压门控钙通道促进钙离子内流，显著提升BMSCs的钙离子水平、ALP活性和钙结节形成，在转录组测序中，揭示了Ph-TM NFs上调线粒体复合物I相关基因，增强ATP合成并抑制铁死亡通路，从而促进细胞迁移和血管生成。动物实验采用在大鼠临界尺寸颅骨缺损模型，结果显示超声激活的Ph-TM NFs显著加速骨再生，Micro-CT分析显示12周时骨体积分数（BV/TV）达77.017%， 组织学染色证实大量新生骨组织和成熟胶原纤维形成，以及免疫荧光染色显示成骨标志物（OCN、OPN、RUNX2）和血管生成标志物（CD31、α-SMA）表达显著上调，表明Ph-TM NFs有效促进骨缺损修复和新生血管化。

本研究通过计算模拟引导的界面工程设计，成功开发了具有优异压电性能和可控降解特性的智能生物材料Ph-TM NFs，建立了通过超声激活压电效应调控钙-线粒体-铁死亡轴的新机制，显著加速骨再生和血管生成。这项工作不仅解决了可生物降解压电材料性能不足的难题，还为骨组织工程和其他需要电刺激的再生医学应用提供了创新性解决方案，展示了自供电再生治疗的广阔前景。