当今,由抗生素耐药菌引发的感染性疾病已对全球健康构成了重大威胁。细菌耐药性已被列入《Science》杂志全球125个最前沿的科学问题之一。皮肤和软组织感染(SSTI)是门诊患者中最常见的细菌感染。耐药菌是导致SSTI患者治疗失败和死亡率增加的主要因素,局部伤口感染可能导致全身并发症,并且由细菌对抗生素的耐药性而加大治疗的难度,甚至无法彻底治愈。探索抵抗耐药菌感染的同时促进伤口愈合的新策略是医药界面临的重大课题。光催化纳米材料由于其独特的理化性质如尺寸小、比表面积大、光学响应性好、性能灵活可调等为对抗耐药菌带来了更有效的途径。光动力和光热等多重作用协同抵抗耐药菌策略,可实现高效、无毒,不产生耐药性的目的,具有实际应用价值。以高效消除耐药菌和促进感染伤口愈合为研究目标,本论文设计合成了Ag@AgCl及其复合物一系列抗菌材料。为提高杀菌性能构建了从单一抗菌模式到双功能及多功能抗菌模式。阐明了其在抗菌领域的作用及效果,系统研究其对耐药菌株的抗菌效率和抗菌机理。通过动物体内模型实验系统地研究了所制备材料在治疗耐药菌感染方面的抗菌促进伤口愈合功能,为开Waterborne infection发新型治疗策略奠定基础。详细研究方法如下:(1)采用相转化法制备了PVDF-Ag膜。Erastin以PVDF-Ag膜为过滤膜通过循环过滤法去除模拟水中余氯,同时制备出具有光催化活性(PCT)的PVDF-Ag@AgCl抗菌膜。体外抗菌实验证明了其对耐氨苄西林大肠杆菌(AREC)及耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)两种耐药菌的高效抗菌活性。通过细菌形貌变化、细菌细胞通透性等实验阐明了光催化抗菌机制。结合体外溶血实验、细胞毒性和体内生化指标检测及斑马鱼急性毒性实验证明了其良好的生物相容性。鉴于余氯容易诱导耐氯/药细菌的发展,将PVDF-Ag膜应用于过滤生活污水及医疗废水,在有效回收余氯的同时变废为宝制备了PVDF-Ag@AgCl抗菌膜。进一步验证了PVDF-Ag@AgCl膜对含氯废水中分离菌株的显著抗菌效果。最后通过小鼠创口感染愈合治疗实验验证了其具有在体内抗感染及促愈合的能力。(2)利用N-卤胺表面工程设计合成了AgCl-on-Ag NWs抗菌材料。体外抗菌实验证明了其对大肠杆菌(E.coli)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)、AREC和MRSA具有高效抗菌活性且不产生耐药性。通过细菌形貌变化、细菌细胞膜通透性、细菌切片、Ag~+释放、ESR、核酸泄露揭示了AgCl-on-Ag NWs以ROS为主Ag~+释放为辅的协同抗菌机制。能够针对普通致病菌和耐药菌灵活切换其抗菌模式。利用基因转录组测试从分子水平进一步分析了AgCl-on-Ag NWs对耐药菌的代谢通路的影响。主要影响细菌蛋白质组成、减少基本化合物的合成、破坏膜的完整性和结构以及破坏能量代谢等途径。最后,建立了MRSA感染的创口模型,评价其在体内对耐药菌的有效根除及加速伤Staurosporine作用口愈合的能力。(3)利用原位氧化法设计合成了具有光热疗法(PTT)促进PCT的GDY-Ag@AgCl抗菌纳米平台。以GDY纳米片为基底,原位还原制备出形貌可控、尺寸可调的GDY-Ag前驱体,通过N-卤胺原位氧化法制得了GDY-Ag@AgCl复合物。并探究了其对伤口愈合和角膜炎的治疗策略。利用细胞迁移实验、溶血实验、生化指标测试、主要脏器组织学染色等毒理测试证明了其具有临床应用的潜质。通过建立耐药细菌感染的创口模型和角膜炎模型,评估了其在可见光和808 nm近红外激光(VL+808 nm NIR)双光照射下消除耐药菌感染和加速创口愈合的效果。通过免疫组学测试了GDY-Ag@AgCl纳米平台,在808 nm NIR及VL双光照射下,光热可促进细菌的渗透性,同时提高了ROS的产率。该纳米平台不仅可有效杀灭AREC和MRSA,还可以促进成纤维细胞迁移和血管内皮细胞再生,从而有效加速MRSA感染的伤口愈合,同时可以治疗MRSA感染的角膜炎。另外,通过转录组学从分子水平分析了抗菌机制。(4)受自然界海胆形貌的启发,设计合成了具有磁性的海胆状Fe_3O_4@PDA@Ag@AgCl多功能复合微球。合成的Fe_3O_4@PDA@Ag@AgCl多功能复合微球具有以下功能:海胆状形貌使其具有丰富的比表面积及突出的几何构型,增强了对细菌的黏附作用及物理刺破能力;同时通过磁滞回线和外加磁力作用充分的证明了其具有较强的顺磁性,可回收再利用;通过PDA的包覆,在赋予了其光热性能的同时改善了生物相容性;最重要的是表面负载了具有可见光吸收的Ag@AgCl异质结,增强了对耐药菌的抗菌活性。通过建立MRSA感染的小鼠全层皮肤创口模型实验,充分验证了其具有加速伤口愈合的能力。基于其优良的多功能结构拓宽了其理化性能,为其在临床应用提供了可能。