细菌和真菌感染是目前全球面临的严峻挑战之一,据统计全球因细菌、真菌、病毒等病原微生物感染造成的死亡人数达数百万人并呈逐年增长的趋势。尽管传统抗生素在抑制病原微生物方面表现出优异的成效,它通过影响细菌细胞蛋白质合成、DNA的遗传表达以及细胞壁形成来破坏细胞活动,但是其有效根除病原体的途径有限并且缺乏攻击病原体的选择性,因此病原体对其极易产生抗性,极大的限制了它的抗菌功效。伴随着抗生素过度使用带来的细菌耐药性问题也愈发严重,为了有效的杀灭微生物不得不扩大抗生素的使用剂量,这进一步加剧了耐药问题的严重性。如不严格控制抗生素的使用或者开发新型抗菌制剂,抗生素耐药造成的患者死亡和医疗系统负担严重,全球经济将会遭受巨大的损失。纳米材料自身独特的理化性质和结构优势,以及在药物递送系统中的应用,在抵抗细菌耐药性方面显示出巨大的潜力。研究发现,二维材料具有较大的比表面积和易于进行化学功能化改性的表面,作为新型抗菌剂表现出巨大的应用价值。二硫化钼（Mo S2）作为二维材料家族中的一员,凭借良好的生物相容性、较高的光热转化效率、固有的机械性能,被广泛应用于生物医学领域。一氧化氮（NO）是内源性的气体信号分子,可以参与人体各项生理活动,同时已证实外源性的NO具有优异的抗菌性能,并且不会引起副作用。为了实现NO高效负载和控制释放,构建了诸多载体平台以最大程度地发挥NO的性能,其中大分子NO释放支架能够实现更高的有效载荷和定点释放,得到了更多的研究。基于此,本论文从二维材料Mo S2的自身特性出发,并结合NO的可控释放,进行了以下两个部分的研究:1.水热法一步合成PEG-Mo S2纳米花用于抗革兰氏阴性绿脓杆菌的研究绿脓杆菌是医院中免疫力低下和病危患者极易感染的一种病原体,它引起的菌血症相对来说具有更高的死亡率。作为革兰氏阴性细菌,其外膜结构对抗生素的渗透性较低,且菌体之间的群体感应能够促使细菌生物膜的形成,加剧了感染后治疗的困难性。为解决以上问题,本章节采用一步水热合成法制备了经聚乙二醇（PEG）亲水化改性的Mo S2纳米花,使用透射电镜（TEM）对其形貌进行了表征,证实了该材料是由片层堆叠形成的纳米花结构,随后使用高分辨的光电子能谱（XPS）进行了元素分析,进一步证实了该材料的成功制备。体外抗菌实验和细菌的活死染色分析均证实该纳米花对绿脓杆菌具有浓度依赖性的杀菌效果,并且能有效抑制绿脓杆菌生物膜的形成。分析该纳米花的抗菌机制,使用紫外分光光度计检测260 nm的吸光度值以评估材料作用前后的细胞膜完整性,证实了该材料对细菌细胞膜造成不可逆的损伤。扫描电镜（SEM）图像更加直观的验证了以上结果,并说明该纳米花边缘产生了锋利的“纳米刀”效应,直接与菌体相互作用导致机械性死亡,ROS荧光分析表明细菌与纳米花之间强相互作用以及较高的缺陷浓度导致了ROS的产生,增强了抗菌活性。最后通过体外的细胞毒性实验证实了PEG-Mo S2具有良好的生物相容性,有望成为一种安全高效的新型抗菌剂。2.基于近红外光引发NO释放的二硫化钼纳米花协同低温光热疗法用于抗菌的研究金黄色葡萄球菌是一种常见的共生细菌,过去十几年由于抗生素滥用导致耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和耐万古霉素金黄色葡萄球菌的出现,进一步加剧了感染的风险和治疗的困难。白色念珠菌是一种普遍存在的致病微生物,是共生菌群的一员,全身感染白色念珠菌后会导致很高的死亡风险,而世界上超过四分之一的人口患有皮肤真菌感染。为了开发出一种抗菌策略以针对金黄色葡萄球菌和白色念珠菌感染的问题,在第一章的基础上,本章节引入了一种疏水的小分子NO供体BNN6,将其通过疏水相互作用力负载于PEG-Mo S2的孔隙结构中,并在近红外光的刺激下实现NO的可控释放,采用NO和光热协同实现高效抗菌。使用核磁共振（NMR）证实了供体BNN6的成功制备,透射电镜（TEM）、纳米粒度仪、紫外可见光谱、红外光谱对负载BNN6前后的形貌、电位、粒径以及化学结构进行了详细的分析,进一步证实了PEG-Mo S2-BNN6的成功制备。在1.5W/cm~2功率下808 nm激光照射10 min后体系温度快速升高,使得BNN6分解并释放出大量的NO,由于PEG-Mo S2优异的光热重复性,在间歇的近红外照射下,NO释放也呈现出“开关”的可控性。体外抑菌实验证实近红外引发释放的NO能够有效的抑制金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的生长,实现了光热与NO协同的高效抗菌活性。可能的抗菌机制来自光热作用后微生物细胞膜通透性升高从而增加了NO穿过细胞膜的效率,NO进入胞内对微生物造成了不可逆的损伤,使得共同作用后的抗菌活力达到了99%。细胞的活死染色分析进一步证实光热作用与NO协同后细胞膜的完整性发生了改变,得到了与抗菌实验一致的结果。使用扫描电镜（SEM）观察了作用前后细菌的形貌变化,体外细胞毒性实验表明该体系具有良好的生物相容性。该纳米体系有效的解决了NO负载量不高、过早释放、以及单一抗菌途径效果差等关键问题,有望成为一种最大化提升NO效力的新型纳米抗菌制剂。