如何治疗组织缺损及相关感染,尤其是耐药菌和生物膜的感染一直是医学领域的难题。目前很少有生物材料同时具有抑制细菌感染和促进组织修复的功能。研究发现,将两种具有不同作用模式的抗菌材料组合使用,比单独使用一种抗菌剂更有效,并且可减少新耐药菌的产生。此外,抑制细菌不仅依赖于抗菌材料,也能利用细菌的宿敌—免疫细胞来实现。若能够刺激巨噬细胞向M1表型转化可实现免疫抗菌,避免细菌产生耐药性。生物活性陶瓷能够释放无机生物活性离子,对相关细胞的粘附、增殖和分化具有调控作用,展现出良好的促进修复效果。还可通过引入Cu、Zn等功能性元素,赋予材料抗菌、免疫调控等功能性。我们的课题就是以生物活性陶瓷为基础,采取联合抗菌和免疫抗菌等策略,制备生物活性陶瓷复合材料,实现高效抗耐药菌感染和促进组织修复的效果。主要研究内容和结果如下:（1）采取热与铜离子联合抗菌策略,制备了聚多巴胺/掺铜硅酸钙（PDA/CuCS）复合水凝胶,治疗皮肤缺损与感染。水凝胶具有很好的光热性能,并能够释放铜离子。重点研究了光热与离子协同的“热离子”效应对于耐药细菌的抑制情况,具有快速、高效、长效的抗菌效果。发现了水凝胶体系中聚多巴胺与铜离子发生络合,能够增强材料光热、抗菌和成血管性能。通过感染型皮肤缺损模型评估了复合水凝胶对感染型创伤的抗菌及创面修复作用,水凝胶能够快速清除感染,促进皮肤组织再生,加速血管生成和胶原沉积。（2）采取免疫抗菌策略,设计了在不同时间段影响巨噬细胞向不同方向极化的Cu-Zn双层纤维膜,用来治疗植入物相关感染（IRIs）和骨整合障碍。CuZn双层纤维膜上层为负载铜硅钙石（Ca Cu Si4O10）的凝胶（Gel）纤维层,下层为负载锌黄长石（Ca2Zn Si2O7）的聚己内酯（PCL）纤维层。纤维膜能够快速、大量释放铜离子,缓慢、持续释放锌离子。铜离子能够通过释放ROS直接杀死耐药菌,抑制生物膜形成;前期铜离子浓度大于锌离子,促进巨噬细胞M1极化,诱导促炎免疫反应抑制感染,实现免疫抗菌;后期,锌离子浓度大于铜离子,促进巨噬细胞M2极化,诱导抗炎作用,具有免疫调节成骨能力。体内实验结果也表明,Cu-Zn双层膜能够清除体内植入物感染,促进骨缺损部位骨组织再生。（3）采取“热离子”抗菌策略,同时赋予材料靶向细菌性能,制备了具有“靶向热离子”功能的铜掺杂二氧化硅/聚多巴胺/乙二醇壳聚糖（MCS/PDA/GCS）复合纳米颗粒。纳米颗粒具有靶向细菌作用。当发生感染时,环境变为酸性,对p H敏感的纳米颗粒会积聚在细菌表面,实现靶向作用。纳米颗粒的“靶向热离子效应”对耐药菌和生物膜具有明显抑制作用。同时,纳米颗粒在温和光热时促进巨噬细胞向M1极化,促进巨噬细胞吞噬细菌,实现免疫抗菌。纳米颗粒在“靶向热离子效应”下能够有效清除创面的耐药菌感染。此外,温和光热下的纳米颗粒对内皮细胞的迁移和血管生成具有促进作用,能够加速创面闭合,促进上皮形成和血管生成。