背景:细菌感染是世界上最大的公共卫生问题之一,伤口感染引起的各种并发症可能会危及生命。随着细菌对抗生素的耐药性增加,很多学者研究的目光转向抗菌纳米材料,但现存的纳米材料普遍存在稳定性差、水溶性低、生物相容性低、制备成本高和毒性高等缺点。近年来,将光能转化为热能或产生活性氧(Reactive oxygen species,ROS)而产生细菌杀伤作用的光疗,凭借其性能优异、组织穿透能力强、副作用小等优点而受到广泛关注。目的:本研究将二氢卟吩e6(Chlorine e6,Ce6)、二氧化锰(Mn O_2)纳米片和壳聚糖(Chitosan,CS)结合的纳米银(Nano Silver,Ag NPs)搭载在介孔二氧化硅(Mesoporous silica nanoparticle,MSN)表面,获得MSN@Ce6@Mn O_2-CS/Ag(MCMAPD0325901体外)纳米架构,协同光动力治疗(Photodynamic therapy,PDT)、光热治疗(Photothermal therapy,PVE-822体内实验剂量TT)和Ag NPs的作用,用于抗菌治疗。此外,结合水凝胶形成抗菌敷料,可用于临床上治疗皮肤伤口感染问题,为临床上伤口慢性感染治疗提供新思路和方案。方法:1)通过模板法合成MSN并将MSN氨基化,通过酰胺缩合反应将活化的Ce6接枝到MSN表面,得到MC,超声条件下在其表面原位还原合成Mn O_2,得到MSN@Ce6@Mn O_2(MCM),通过静电相互作用将其与CS结合的Ag NPs连接起来,得到MCMA。利用透射电子显微镜(Transmission electron microscope,TEM)研究材料形貌,利用傅里叶红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer,FTIR)表征表面官能团,通过X射线光电子能谱仪(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)表征其元素组成,利用紫外可见光分光光度计(Ultraviolet-visible spectrophotometer,UV-vis)、荧光可见光分光光度计评估光吸收特性和荧光特性;2)CCK8检测MCMA对小鼠成纤维细胞L929的细胞毒性实验,溶血实验验证其溶血毒性;3)将Ce6和细菌共培养,确定PDT作用的最佳照射时间;4)用808 nm激光确定纳米复合体系的光热来源及光热特性;5)通过细菌涂板实验以及生物膜清除实验来检测MCMA的抗菌性能和清除生物膜的能力;6)通过Zeta电位、ROS产生、类过氧化物酶(Peroxidase,POD)特性、光照效应、氧化谷胱甘肽(Glutathione,GSH)的作用探究其抗菌机制;7)在上述的基础上,将MCMA以敷料的形式呈现以作用于体内。通过急性毒性动物实验验证其体内生物安全性,通过小鼠伤口感染模型验证敷料的抗菌性能。结果:UV-vis显示MC在410 nm和660 nm处可见吸收峰,证明Ce6成功接枝到MSN上,MCM的光谱在300-400 nm出现新的吸收峰,证明Mn O_2包覆成功。MCM能谱仪(Energy dispersive spectrometer,EDS)结果进一步证明Mn O_2包覆成功。FTIR结果显示各个中间产物均呈现特征官能团对应的峰表明MCMA合成成功。XPS显示MCMA含有C、O、N、Si、Mn和Ag元素,证明MCMA合成成功。荧光图谱显示Ce6、MC、MCM、MCMA同时在660 nm出现了吸收峰,证明合成的MCMA仍具有Ce6的光动力特性。TEM图像表明MCMA为不规则形状,粒径均匀,无明显团聚,表面带正电荷(+16.49 m V),大小约321 nm。溶血实验、CCK8检测以及体内毒性实验表明,该纳米治疗体系具有优异的生物相容性。抗菌实验结果表明,MSN、MC、MCM、MCMA同样处理条件下抗菌率依次增加,最终获得的MCMA具有最佳的抗菌能力。MCMA在浓度为250μg/m L时,同时经过808 nm和660 nm激光照射后对大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)与金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aures)的抗菌率分别达到100%和99.6%,对生物膜形成分别达到58%、55.8%的清除率。其具有优良抗菌性能的主要原因,包括表面正电荷、诱导ROS产生、类POD特性、氧Biochemistry and Proteomic Services化GSH和高温作用等。体内抗菌结果显示在小鼠感染模型上给药的第7天MCMA+808 nm+660 nm组感染创面愈合最好,组织切片显示该组胶原纤维生成最多。结论:本研究利用光热材料Mn O_2集成光敏剂以及金属纳米材料的方法,成功合成了具有良好生物相容性和PDT/PTT/CDT协同抗菌效应的复合纳米材料,具有较好的临床应用前景。