每年全球都有数百万人死于与微生物感染相关的疾病,且细菌感染导致伤口愈合缓慢一直是公共卫生中的难题,尤其是糖尿病患者由于自身免疫力弱、血糖高等原因,更容易出现伤口处反复感染,难以愈合。更甚的是,抗生素的滥用造成细菌产生许多强有力的抗生素抵抗能力,加剧了人类饱受细菌变异带来的病痛折磨。因此,迫切需要开发新型的广谱抗菌材料来保护人体健康,乃至社会的繁荣发展。金属硫化物具有合适的带隙、丰富可调的形貌等优势,在抗菌领域表现出优异的特性。且金属硫化物抗菌机理复杂,可以利用光热、磁热烧伤细菌或产生活性氧灭活细菌等多种杀菌机制,可作为传统抗菌疗法有前途的替代品。在众多杀菌机制中,光热治疗(PTT)是利用光敏剂在近红外(NIR)光下产Ipatasertib体内实验剂量生的局部高温破坏细菌结构,重要的是其可以克服细菌对抗生素的耐药机制,因此许多具有高光热转换性能的光敏剂在生物抗菌领域被广泛探究。然而,目前大多数治疗体系都基于第一个NIR区域(NIR-Ⅰ)的激光,治疗过程组织穿透深度有限。因此,合成更深穿透深度和更高生物安全性的第二个NIR区域(NIR-Ⅱ)的光敏剂,并基于此构建多模式协同抗菌机制和促进伤口愈合的体系对于提升细菌感染治疗水平具有重要的理论和临床指导意义。基于硫化铜(CuS)纳米颗粒(NPs)对NIR-Ⅱ区激光表现出优异的光热转换能力、合适的带隙和良好生物相容性等诸多优势,本文首先制备出NIR-Ⅱ区敏感的CuSNPs,在此基础上优化设计得到CuS基复合抗菌材料,用于多模式协同的细菌感染治疗并促进糖尿病患者伤口的愈合。本工作的主要研究内容及发现如下:(1)通过溶剂热法制备牛血清白蛋白(BSA)包裹的具有良好水溶性的CuS NPs,随后对其进行表面阳离子和抗生素万古霉素(Vancomycin:Van)修饰得到NIR-Ⅱ的三模式协同抗菌体系cCuS@Van NPs。该体系可以在1064 nm激光下实现49.12%的光热转换效率。同时,局部高温促进了 Van的释放,Van加强了体系的靶向功能以及对细菌的化学损伤,正电性表面增强了材料在细菌处的聚集和一定的膜损伤。以上三种抗菌模式的协同效果使该体系实现高效灭菌。复合纳米颗粒在3 μM浓度下经1064 nm NIR光照射15分钟即可杀灭超过99%的大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球glucose homeostasis biomarkers菌(S.aureus)。(2)在上述CuS NPs的基础上设计了诊断治疗于一体的抗菌创可贴。通过掺杂光寻找更多敏剂CuS NPs、pH敏感和自由基清除性能的紫甘蓝花青素(PCA)、和具有广谱抗菌性能的抗生素庆大霉素(Gentamycin:Gent)至壳聚糖(CS)溶液中得到协同抗菌并促进糖尿病伤口愈合的薄膜伤口敷料CS/CuS/PCA/Gent。多种物质的掺杂改善了复合薄膜敷料的力学性能,掺杂的PCA可对不同pH值变化产生相应的颜色变化,从而有希望实现可视化诊断。通过调整CuSNPs的掺杂量实现温和光热治疗,同时加强了 Gent释放致使的化学损伤,结合CS基底固有的抑菌效果,薄膜敷料对S.aureus表现出良好的杀菌性能,有效加速细菌感染的糖尿病伤口的愈合,同时保证良好生物安全性。