Hệ vật liệu TNTs/Au/CDs được tổng hợp bằng phương pháp đơn giản, gồm ống nano TiO2 tải hạt nano vàng và chấm lượng tử carbon. CDs có khả năng chuyển đổi ánh sáng cận hồng ngoại thành ánh sáng khả kiến, kích hoạt TNTs tạo ROS. Au NPs tạo hiệu ứng SPR, tăng hiệu quả quang xúc tác và sinh nhiệt cục bộ. Kết quả cho thấy hệ TNTs/Au/CDs có hiệu suất diệt khuẩn vượt trội: 96.19% với S. aureus và 99.89% với E. coli sau 15 phút chiếu sáng 808 nm. Phân tích cơ chế cho thấy ROS và nhiệt độ cục bộ phá vỡ màng tế bào vi khuẩn, gây rò rỉ protein và giảm ATP. Ngoài ra, hệ vật liệu còn có tính tương thích sinh học cao và thúc đẩy biệt hóa tế bào xương MC3T3-E1, hứa hẹn ứng dụng trong vật liệu cấy ghép y sinh.