由致病菌所引起的感染性疾病严重威胁着人类健康。抗生素作为最直接有效的抗菌药物,被广泛应用于细菌感染性疾病的治疗。但随着抗生素的过度使用,耐药细菌开始出现且种类与数量逐年增多。鉴于传统抗生素难以有效克服细菌耐药困境,发展可替代抗生素的新型高效、安全抗菌治疗策略具有非常重要的意义。纳米材料杀菌已成为目前最有希望克服微生物耐药的策略之一。然而,单一类型的纳米抗菌材料性能有限,难以实现精准靶向杀菌和及时提供有效的成像示踪监测与反馈。长余辉纳米材料（PLNP）具有激发光源停止后仍能够持续发光的特点,可以实现无自发背景荧光的持续发光成像。尤其是近红外发光PLNP具有较强的组织穿透能力、超长余辉发光和红光LED灯可重复激发的特点,是适用于低背景成像与长时间体内追踪的理想活体造影剂。本论文旨在合成以近红外发光PLNP为核心的多功能靶向成像与杀菌复合纳米材料,探究其在细菌靶向成像与响应杀菌治疗中的应用。主要研究结果和创新点如下:1.针对光热纳米杀菌材料通常缺乏细菌靶向性和成像示踪监测功能,导致其体内不可控分布而造成正常细胞的光热损伤问题,构建了pH切换型长余辉复合光热纳米材料（PLNP@PANI-GCS）用于长余辉成像引导的靶向细菌成像与精准光热杀菌治疗。利用近红外发光长余辉纳米粒子(PLNP,Zn1.2Ga1.6Ge0.2O4:Cr3+)作为发光中心,实现了650nm红光LED灯可重复激活的近红外长余辉发光。通过原位氧化聚合反应引入聚苯胺（PANI）壳层作为光热试剂,获得酸性环境下响应增强的光热性能。进一步修饰乙二醇壳聚糖（GCS）作为电荷反转细菌智能靶向剂,在提高复合纳米材料生物相容性的同时,使材料表面负电荷在细菌感染酸性环境中反转为正电荷,选择性地结合感染部位的细菌。得到的PLNP@PANI-GCS在模拟细菌弱酸性微环境（pH 6.5）下实现了电荷反转与酸性环境响应增强的光热效果(1.0 mg mL-1复合材料结合8分钟808 nm激光照射,溶液温度可快速上升至61.0℃),确保了细菌感染部位的选择性滞留成像和响应杀菌。该复合材料在耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）感染小鼠体内实现了细菌感染脓肿部位的选择性滞留长余辉成像,保证了808 nm激光的精准照射和高效光热杀菌（感染部位在5分钟808 nm激光照射下快速升温至52.2℃）,同时避免了对正常组织细胞的非特异性靶向和光热损伤。PLNP@PANI-GCS复合纳米材料实现了体内细菌感染成像引导的精准且光热效率响应增强的光热治疗,避免了对正常组织细胞的非特异性损伤和细菌耐药性问题的产生,对开发抗生素之外的新型高效纳米杀菌体系和纳米材料在体内杀菌中的进一步应用均具有参考意义。2.为了拓展纳米材料在更多威胁人类生命的细菌感染中的应用,实现体内极端生理条件下细菌感染的高效杀菌,构建了pH响应型长余辉基纳米酶（MSPLNP-Au-CB）作为胃部强酸性环境与普通细菌感染弱酸性环境下通用的纳米杀菌材料。该纳米酶以近红外长余辉纳米粒子(Zn1.2Ga1.6Ge0.2O4:Cr3+)作为发光中心,通过PLNP表面介孔硅壳层包覆形成的丰富孔道来负载、固定和保护被原位还原的金纳米粒子（AuNP）,得到MSPLNP-AuNP,提高AuNP在胃酸环境中的稳定性并保持其pH响应类氧化酶和类过氧化物酶活性。同时,合成了具有细菌靶向性能的壳聚糖苯硼酸（CB）并修饰于MSPLNP-AuNP表面,赋予MSPLNP-Au-CB细菌特异性靶向性能。在体外模拟的幽门螺杆菌（H.pylori）感染胃酸环境和普通细菌感染弱酸性环境中,低剂量MSPLNP-Au-CB(30μg mL-1)即可实现H.pylori和常见致病菌的靶向成像与pH响应高效杀菌。MSPLNP-Au-CB纳米酶实现了胃部强酸性环境和普通细菌弱酸性环境下通用的细菌靶向成像与高效杀菌,为其在体内细菌感染治疗中的进一步应用提供了可能。3.为了实现pH响应型长余辉基纳米酶对体内细菌感染的靶向成像监测和杀菌治疗,进一步考察了MSPLNP-Au-CB在H.pylori和MRSA活体感染中的治疗性能。该纳米酶在活体内可以有效靶向滞留在H.pylori感染的胃部和MRSA感染的皮下脓肿区域,实现了3～4天的长时间体内余辉成像监测,并分别在6天内和10天内实现了体内H.pylori和MRSA的有效杀菌治疗。毒理实验和肠道菌群多样性分析证明该纳米酶对正常细胞和肠道共生菌无明显的生物毒性。该特异性靶向成像及靶向位点响应杀菌型长余辉基纳米酶不仅可以实现高效的细菌感染治疗,而且避免了抗生素治疗带来的细菌耐药性、克服了对正常组织细胞和肠道共生菌的毒副作用,对于耐药菌感染的高效治疗,尤其是对于体内极端环境中耐药菌感染的多功能治疗剂的开发具有重要意义。