感染性疾病严重影响了人类健康的发展和进程。感染性疾病的检测、预防和治疗是医学领域的难题。虽然对病毒的检测和灭活能够有效阻断感染性疾病的传播,但仍然缺少高效而快速的方法。此外,目前对病毒感染性疾病的控制以疫苗预防为主,但对已建立的病毒感染还没有有效的治疗策略。无机纳米材料因为其独特的光、热、电特性,在病毒的检测、诊断以及药物递送等研究领域获得了广泛的关注。本研究论文发现氧化石墨烯纳米材料能够用于病毒的快速检测和灭活。进一步应用基于生物矿化的方法,我们发现矿化后的纳米抗体颗粒能够实现抗体在细胞内递送和抗病毒治疗。第一章绪论,我们首先指出了感染性病毒存在的危害,以登革病毒(DENV)、流感病毒(Ⅳ)和肠道病毒(EV71)为例,说明了对它们检测、防控的重要性。接着,我们介绍了几类常见的无机纳米材料,如磷酸钙、金纳米颗粒以及石墨烯,分别简略的介绍了这些无机纳米材料的特性、合成以及在生物医学中的潜在应用。然后,我们提到抗体特别是单克隆抗体作为一类特殊的免疫球蛋白在感染性疾病的预防中发挥重要作用,但目前的抗体治疗对已经建立的病毒感染效果并不明显。综合以上内容,我们提出通过结合无机纳米材料的优势实现病毒的快速检测和细胞内抗病毒感染的治疗。第二章,我们利用氧化石墨烯(GO)用于病毒的检测和灭活研究。以具有较高稳定性的包膜病毒流感病毒H9N2和衣壳病毒肠道病毒EV71为例,我们发现了热协同处理条件下GO和病毒存在特定的相互作用,主要是GO与病毒之间通过化学吸附作用以及与病毒蛋白对GO的还原作用促使病毒蛋白结构发生破坏从而产生RNA的渗漏。通过该特性可以实现了病毒的高效灭活和快速检测。第三章,我们利用生物矿化的策略实现了抗体的纳米化改造,矿化抗体可以实现细胞内递送并对登革病毒(DENV)和流感A型病毒(IAV)产生抑制作用。研究表明矿化抗体在保留自身生物活性的同时,能够被有效的递送进入细胞并特异性地与感染细胞内的病毒相关靶蛋白结合,影响靶蛋白在病毒复制过程中的功能,进而能够有效地抑制子代病毒的复制。特别值得注意的是,通常人们认为非中和抗体不具有治疗作用,但我们实验发现,非中和抗体矿化后能够在细胞内特异性的与病毒非结构蛋白结合并赋予其病毒中和能力。这种基于生物矿化递送抗体进入细胞的策略,为感染性疾病的细胞内治疗提供了一种新的思路,极大了扩展了抗体在抗病毒治疗中理解和应用。第四章,我们设计了功能化的多肽,由抗体Fc受体类似物的肽段和诱导金纳米颗粒形成的肽段组成。通过多肽诱导HAuCL4还原成为表面具有Fc受体肽段的功能化金纳米颗粒。这种表面修饰了特异性肽段的金纳米颗粒能够与人源化的Anti-HA单克隆抗体的Fc端结合,结果显示这种金纳米颗粒的修饰没有破坏抗体自身的生物活性,同时能够有效的将抗体递送进入细胞并实现抗体在细胞内的中和。第五章,对论文的研究做了简要的归纳和总结,在本论文中通过研究无机纳米材料的特性,明确展示了无机纳米材料在病毒感染的检测、灭活以及治疗中的潜在应用价值。通过研究我们证实并提出了基于生物矿化以及纳米金材料的抗体的细胞内递送策略,其在病毒感染的治疗上的应用有望成为控制感染的新方法。