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致病菌的污染和感染一直是世界各国卫生保健面临的巨大挑战。由于抗生素的滥用,导致传统的抗生素药物在对抗由耐药菌引起的传染病时效果较差。因此,对细菌感染的有效控制和治疗已经引起人们的广泛关注,将生物方法与新工具结合起来,寻找新的更有效的长期解决方案成为近年来的研究热点。随着纳米技术的发展,利用纳米材料作为抗菌剂,将光热纳米材料与近红外光相结合,已成为解决病原菌感染问题的有效途径。由于其低成本、高通量、优异的产量、可调的特性、多功能性、可控性和快速的效果,它们被认为是击败最具挑战性的病原体的最佳候选药物。这种纳米材料在许多抗菌应用中显示出巨大的潜力。金纳米材料具有较高的生物相容性,优异的光热转化效率,其选择性差的缺点可以通过修饰其它功能材料进行解决。但是,目前的金基光热材料大多是单功能的,开发多功能的光热剂对抗菌光热治疗具有重要意义。本论文基于设计制备了三种金基功能纳米材料,并将其用于细菌的光热治疗。主要研究结果如下:1.双功能的多肽与金纳米棒复合材料用于致病菌的检测与光热治疗通过将粘附肽(WGLHTSATNLYLHGGGC,P937)与Au纳米棒(Au NRs)偶联制备双功能多肽共轭金纳米复合材料(Au@P937NRs),其中多肽P937通过噬菌体展示技术进行设计,对细菌具有特异性的亲和力。修饰P937后,Au@P937NRs的纵向表面等离子体共振(LSPR)吸收峰对细菌浓度的变化非常敏感,更为重要的是Au@P937NRs表现出增强的基于NIR的光热转换效率。此外,Au@P937NRs具有良好的生物相容性。因此,Au@P937NRs可以作为双功能纳米复合材料用于细菌的检测和光热消融。其中,Au@P937NRs对于大肠杆菌的检测限为46 cfu mL-1,对金黄色葡萄球菌的检测限为89 cfu mL-1。在808 nm激光照射下,Au@P937NRs可以在10分钟内完全杀灭大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,为细菌的检测和灭菌提供了一种简便、有效的方法。2.淀粉样多肽HIAPP20-29功能化的金纳米复合材料的近红外光热抗菌性能研究HIAPP20-29通过非极性氨基酸的离子和疏水作用吸附在金纳米棒表面并自组装,组装后的淀粉样多肽HIAPP20-29寡聚体迅速聚合形成纤维并诱导金纳米棒发生团聚,并且按照最终组装状态进行排布,形成Au@HIAPP20-29纳米复合材料。通过实验发现其表现出增强的光热转换效率,优异的细菌粘附能力和更高的光热杀菌效率。3.还原氧化石墨烯功能化的金纳米星复合材料的固有抗菌活性和光热消融协同杀菌性能探索采用晶种介导生长法制备了一种2D还原氧化石墨烯负载的Au纳米星复合材料(rGO/AuNS),用于协同杀灭多重耐药菌。rGO/AuNS纳米结构多刺,边缘锋利,可导致细菌细胞膜或细胞壁的损伤,从而表现出较好的抗菌活性。rGO/AuNS的二维结构提高了材料对细菌的强结合亲和力。当MRSA与rGO/AuNS在无光照条件下孵育180 min时,MRSA的细菌存活率降低至32%。在808 nm近红外激光照射下,rGO/AuNS局部过高热效应显著提高了杀菌效率(MRSA完全死亡)。此外,RGO/AuNS具有良好的生物相容性。说明rGO/AuNS可作为一种可供选择的、有效的双功能光热杀菌剂。