目的:众所周知,由于抗生素的过度使用导致的抗生素耐药性已经成为全球性的难题之一。近年来纳米材料用于抗菌治疗为临床降低或防止抗生素的不必要使用带来了新的可能性。本文欲构建并合selleckchem CHIR-99021成糊精聚合物修饰的氧化石墨烯纳米复合材料GO-LM-CD,进一步负载抗菌药物左氧氟沙星(LVN)和光敏剂二氢卟吩E6(Ce6),使之成为具有光热响应性和光动力响应性为一体的抗菌纳米材料。从而为临床耐药性大肠杆菌和金黄色葡萄球菌感染性疾病的治疗提供可参考的新方案,为减少抗生素的使用、防止抗生素耐药性带来的危害寻找有价值的解决途径。方法:本文采用一步法合成策略,将环糊精和线性麦芽糊精的聚合物与均苯三酸酐以1:6的摩尔配比交联获得了糊精聚合物;采用交联法用糊精聚合物对氧化石墨烯进行修饰,制备氧化石墨烯-糊精聚合物(GO-LM-CD)纳米材料。随后,通过扫描电子显微镜(SEM)、Zeta电位分析仪、傅里叶变换红外光谱(FTIR)对该纳米材料进行表征测定;通过红外热成像仪研究纳米材料在不同浓度、不同功率条件下的光热性能。在此基础上,借助化学吸附将抗菌药物左氧氟沙星(LVN)负载到GO-LM-CD纳米材料表面构建GO-LM-CD@LVN;使用紫外吸收光谱法对该纳米材料负载药物和光敏剂的能力以及对药物和光敏剂的释放能力进行测定;通过菌落平板计数法对GO-LM-CD@LVN的光热抗菌能力进行了评价;通过CCK-8细胞毒性试验和血液相容性实验对该纳米材料的生物安全性作出了评价;通过小鼠感染伤口愈合实验,评价GO-LM-CD@LVN促进小鼠感染伤口愈合的光热治疗能力;通过组织化学法对小鼠器官进行HE染色,检测GO-LM-CD@LVN的生物安全性。进一步通过π-π堆积作用在GO-LM-CD@LVN基础上负载光敏剂(Ce6);通过紫外吸收光测定、Zeta电位测定对其进行表征,通过活性氧释放实验检测其光动力响应性;通过菌落平板计数法研究GO-LM-CD@LVN@Ce6的光动力抗菌作用;并通过小鼠感染伤口愈合实验评价GO-LM-CD@LVN@Ce6促进小鼠感染伤口愈合的光动力治疗能力。结果:一、合成了一种糊精聚合物修饰的氧化石墨烯(GO-LM-CD)纳米材料,通过扫描电子显微镜(SEM)、Zeta电位仪和傅里红外叶红外光谱(FTIR)测定证明了纳米材料获得成功制备。并且通过光热性能研究表明GO-LM-CD具有优异的光热性能。二、通过化学吸附负载左氧氟沙星(LVN),纳米复合材料(GO-LM-CD@LVN)的药物释放具有一定的近红外光热响应性以及p H响应性,在近红外光照射、p H5.3的条件下,LVN的释放量约达到了47%。进行了纳米复合材料(GO-LM-CD@LVN)光热抗菌实验。研究了GO-LM-CD@LVN对革兰阳性球菌(金黄色葡萄球菌)和革兰阴性杆菌(大肠杆菌)的作用,结果表明,GO-LM-CD@LVN(20μg/m L)在近红外光照射下,对大肠杆菌以及金黄色葡萄球菌的抑制率达到100%,具有良好的抗菌效果。通过CCK-8实验表明GO-LM-CD@LVN对正常人宫颈上皮细胞(HUCEC CELL)细胞毒性几乎可以忽略。血液相容性实验表明GO-LM-CD@LVN有良好的血液相容性。然后进行了小鼠感染伤口愈合实验,结果表明,经GO-LM-CD@LVN及近红外光照处理治疗后,感染部位愈合增快。三、在成功制备氧化石墨烯-糊精聚合物(GO-LM-CD)纳米材料负载左氧氟沙星(LVN)的基础上再累加负载光敏剂分子Ce6。进行了纳米复合材料(GO-LM-CD@LVN@Ce6)的光动力抗菌实验。紫外吸收光谱测定和Zeta电位测定证明了GO-LM-CD@LVN@Ce6的成功合成,活性氧释放试剂盒检测证明其具有优异的光动力响应性,平板菌落计数实验表明GO-LM-CD@LVN@Ce6(10μg/m L)具有良好的光动力抗菌效果,小鼠感染伤口愈合实验结果表明,经GO-LM-CD@LVN@Ce6及近红外光照处理治疗后,光动力治疗效果增强。结论:一、成功Zinc-based biomaterials合成了一种经糊精聚合物修饰的氧化石墨烯(GO-LM-CD)纳米材料。二、GO-LM-CD可以成功负载左氧氟沙星(LVN)或进一步负载光敏剂Ce6,实现光热抗菌和光动力抗菌,与同样药物浓度的抗生素对比,负载LVN的GO-LM-CD抑菌率明显增高。GO-LM-CD负载LVN或进一步负载Ce6可以降低LVN的用量,有效抑制多重耐药的大GSK J4小鼠肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长。三、GO-LM-CD可以成功负载左氧氟沙星(LVN)或进一步负载光敏剂Ce6,可实现光热治疗和光动力治疗,有效促进小鼠感染伤口愈合,在伤口感染微环境可以实现p H响应性释放药物,并且具有良好的生物安全性。实验表明,响应性纳米复合材料在抗菌治疗方面有更好的应用价值。