二维过渡金属硫族化合物(2D TMDs)是由过渡金属原子(M)和硫族元素原子(X)所组成的MX2型化合物。2D TMDs具有和石墨烯类似的层状结构,层内的金属原子与硫族非金属原子以共价键结合,层与层之间存在较弱的范德华力,因此破坏层与层之间的弱作用力能够制备2D TMDs纳米片。2D TMDs拥有特殊的物理化学性质,已被广泛应用于晶体管、锂离子电池、气体传感器、集成电路和光电探测器等领域。同时,2D TMDs在生物传感、成像和肿瘤治疗等生物医学领域展现出良好的发展潜力。该篇论文探索了2D TMDs纳米片的制备方法及其表面修饰策略。发展了一种简单通用的超声辅助水相法可控制备小尺寸的WSe2纳米片;采用锂插层方法制备了单层Mo S2纳米片,并以聚多巴胺(PDA)进行表面修饰,得到Mo S2@PDA(MP)纳米片,提高了Mo S2纳米片的稳定性,且有利于进一步的表面功能化;利用PDA对于金属离子的结合能力,以葡萄糖为还原剂,实现小尺寸银纳米颗粒(Ag NPs)在Mo S2@PDA纳米片表面的均匀生长,获得Mo S2@PDA-Ag(MPA)纳米复合材料;结合MPA纳米复合材料中Mo S2的光热性能和Ag NPs的抗菌活性,实现协同治疗金黄色葡萄球菌生物膜和伤口感染。论文主要内容如下:第一,通过超声辅助水相法剥离块体WSe2,可控制备小尺寸的纳米片。以水为反应介质,选择三嵌段共聚物PEO-PPO-PEO(F127)作为表面活性剂,结合水浴超声和探头超声剥离得到小尺寸的WSe2纳米片。此外,利用梯度离心能够得到10 nm-55 nm的WSe2纳米片。该方法的优点在于操作简单,剥离所得材料的尺寸可控且生物相容性良好。第二,通过磁力搅拌、水浴超声和微波反应三种方法制备了PDA修饰的单层Mo S2纳米片。实验结果表明,以上方法均能制备PDA表面功能化的Mo S2纳米片,并且得到的MP纳米片尺寸和形貌没有明显的差异。但是,磁力搅拌法和水浴超声法所需的反应时间分别为24h和1 h,而微波反应仅需10 min即可制备得到MP纳米片,更为简单、高效。随后,在MP纳米片的表面生长Ag NPs来制备MPA纳米片,并通过多种表征手段研究了MP纳米片和MPA纳米片的形貌、结构、成分、光学性质、光热性能以及细胞毒性等。第三,利用MPA纳米片成功地实现对金黄色葡萄球菌生物膜生长的抑制,破坏已形成的金黄色葡萄球菌生物膜,并在活体水平上实现了对于金黄色葡萄球菌伤口感染的有效治疗。由于Mo S2纳米片具有优异的光热性能,并且Ag NPs具有很强的抗菌活性,MPA纳米片不仅能够杀死游离态的金黄色葡萄球菌,抑制金黄色葡萄球菌形成生物膜,而且协同光热治疗(PTT)与Ag NPs的抗菌活性能够有效地破坏已形成的金黄色葡萄球菌生物膜,高效地杀死生物膜内部细菌。在小鼠金黄色葡萄球菌生物膜伤口感染的治疗中,与仅采用MPA纳米片或仅NIR激光照射的治疗组相比,MPA+NIR治疗组能够有效杀死伤口内的细菌并促进小鼠伤口的愈合。生物毒性实验的结果表明,MPA纳米片对细胞和小鼠几乎没有毒性,展现出良好的生物相容性,因而在细菌伤口感染的治疗中具有良好的应用前景。