耐药性细菌感染严重威胁人类健康。生物被膜的形成是细菌产生耐药性的主要因素之一,具有乏氧、微酸和高谷胱甘肽的微环境特点。耐药菌感染的伤口难以愈合,抗生素等传统治疗手段收效甚微,基于纳米材料的光热疗法(PTT)、光动力疗法(PDT)、声动力疗法(SDT)等成为抗菌治疗的研究热点。由于细菌耐药性的出现和顽固生物被膜的保护,PTT和PDT等单一的抗菌策略并不能满足长期的抑菌工作需求,联合光疗抑制耐药菌感染表现出协同增强的抗菌活性,受到广泛关注。本论文针对生物被膜微环境和细菌自身特点,以具有高光热转换效率的二硫化钼(MoS_2)纳米球为核心,构建pH和近红外光双响应的PTT/PDT协同疗法衍生的纳米抗菌载体,进行体内/体外抑菌活性及机制研究,探究该MoS_2纳米载体抗耐药菌感染及促伤口愈合治疗效果。研究内容及结果如下:(1)通过水热法合成MoS_2纳米球(120-150 nm),在具有MoS_2纳米球表面枝接带正电的季铵盐(QAS),并联合光敏剂二氢卟吩e6(Ce6)及中药活性成分三七皂苷(PNS),最后用酸敏性的沸石咪唑GW4869 IC50酯骨架材料(ZIF-8)包裹上述材料。ZIF-8在生物被膜微酸环境下酸解释放材料,带正电荷的季铵化聚乙烯亚胺(QPEI)吸附在带负电的细菌细胞膜表面,QPEI上的长碳链插入细胞膜使细胞裂解,胞内氧气释放,缓解被膜缺氧。利用近红外光的照射,MoS_2产生的光热并与Ce6激发的活性氧(ROS)产生协同抗菌效应,同时利用PNS具有辅助抗菌和促进伤口愈合功效进行治疗。研究结果表明,该纳米材料(MQCP@ZIF-8)的光热转换效率为56%,对耐药性大肠杆菌和耐药性金黄色葡萄球菌的抑制率均超过95%,且生物安全性高,能有效促进伤口愈合。转录组分析等实验揭示出纳米载体的抑菌机制,包括促进生物被膜消融,破LY-188011 IC50坏细胞膜以及影响胞内物质和能量代谢。(2)为了进一步优化纳米载体的抑菌效率和促伤口愈合性能,设计了PTT/PDT/气态信号剂联合抗菌纳米载体。首先对MoS_2制备工艺CHONDROCYTE AND CARTILAGE BIOLOGY进行改进,制备尺寸更小的MoS_2纳米球(90-110 nm),在其表面连接硝化海藻酸钠(SANO)和Ce6,用碳酸钙(Ca CO_3)球霰石进行包裹。Ca~(2+)的释放具有pH敏感性,能被动靶向细菌生物被膜,并可作为凝血因子促进伤口愈合。通过NIR激发,引起光热升温,促进Ce6释放,使SANO产生活性一氧化氮(NO),协同释放ROS和NO。研究结果表明,该纳米载体(MSC@Ca CO_3)的光热转换效率为48.9%,对耐药性大肠杆菌和耐药性金黄色葡萄球菌的抑制率均超过96%,体内抑菌及促伤口愈合效果显著,并具有良好的生物相容性。综上所述,本论文设计的纳米抗菌载体能够有效抑制生物被膜生长,抵抗耐药菌感染,具有良好的抑菌和促进伤口愈合活性,同时表现出抗肿瘤和肿瘤治疗术后修复的潜力,具有良好的临床应用前景。相关研究成果可为PTT/PDT多功能抗菌载体的开发应用提供参考,并为新型联合疗法抵抗耐药菌分子机制的深入研究提供数据支撑。