摘要
抗生素滥用导致了耐药菌出现，正严重威胁人类健康安全，传统抗生素抗菌法对耐药菌感染基本失效。研究开发可替代、安全、高效且不易产生新对抗性的抗菌方法是目前热点研究课题。光热抗菌法是一种利用近红外光照射光热剂材料产生过高热，通过热消融方式杀死细菌的方法。由于光热抗菌法不易引起细菌产生耐药性，因此是一种具有良好应用前景的新型抗菌技术。 光热抗菌法的核心是光热剂，设计制备具有良好光热转换性能的光热剂材料已经成为光热抗菌领域研究重点之一。金纳米结构材料由于具有高的光稳定性，易修饰以及高的光热转换效率等优点，其在光热剂研究中备受青睐。基于金纳米结构的光热剂的设计和制备为生物抗菌领域提供了新机遇。本论文基于金纳米结构材料为主体，设计制备了三种金基纳米光热剂，并应用于近红外光热抗菌。主要研究结果如下： 1. 铂纳米点修饰的金纳米棒在近红外光照下对致病菌的光热裂解 首先采用金种生长法制备形貌均匀的金纳米棒（Au NRs），然后以Au NRs为核心，采用化学还原法在其表面修饰Pt纳米点，制备双金属纳米结构的Au@Pt NRs光热剂。实验结果发现，单晶金属Pt纳米点修饰Au NRs制备的Au@Pt NRs不仅提高了光热转换效率，而且明显增强了与细菌的相互作用。Au@Pt NRs对革兰氏阳性菌和阴性菌都表现出良好的光热杀菌效率。其中，Au@Pt NRs的Pt负载量、浓度、激光能力密度、光照时间显著影响其光热效率。Au@Pt NRs的细胞毒性低于Au NRs。Au@Pt NRs是一种生物相容性好、高效的光热材料，可用于光热杀死多种致病菌。 2. 多肽Aβ25-35修饰的金纳米棒的近红外光热抗菌性能 首先采用金种生长法制备形貌均匀的Au NRs，再通过Au-S键结合，在其表面修饰巯基十一烷酸。然后采用EDC/NHS活化巯基十一烷酸，使之与多肽的Aβ25-35羟基结合，制备无机生物复合纳米结构的Au@Aβ25-35 NRs。实验结果发现， Au@Aβ25-35 NRs相比于原始Au NRs拥有更高的光热转换效率，更好的光热抗菌效果以及更强的与细菌进行相互作用能力。Au@Aβ25-35 NRs对金黄色葡萄球菌表现出良好的光热杀菌效率。 3. 多肽Aβ25-35模板化制备金纳米结构材料及其光热抗菌性能 首先，通过控制孵育时间为0 h和12 h，制备多肽Aβ25-35单体和纤维，随后以它们为模板，分别通过化学还原法一步制备纳米结构的AuP0和AuP12。实验结果发现，无模板制备的金纳米结构材料Au0具有不规则的颗粒形貌；模板法制备的金纳米结构材料AuP0具有均匀的、规则的球形颗粒；AuP12拥有纤维状的形貌。此外，实验结果发现，与Au0和AuP0相比，AuP12具有良好的光热转换效率，可以有效的光热杀死MRSA，因此AuP12可以作为一种理想的纳米光热剂。
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