细菌性感染对人类健康危害严重,其发病率和死亡率则不断攀升。细菌对宿主的感染是一个极其复杂的事件,其在进化的过程中发展出多种机制增强对于宿主的感染。对细菌来说,分泌毒素和产生耐药性或是其中最重要的。尽管,中和细菌分泌的毒素在细菌性感染的治疗过程中非常重要,且多篇研究报道了蛋白毒素的中和策略,但非蛋白类的毒素（如H2O2）的清除却鲜有报道。另外,细菌耐药的机制也逐渐清晰,相关治疗策略也在更新。然而,对于特定脏器或特定细胞群细菌感染的靶向治疗缺乏有效手段。本论文旨在探究细菌感染过程中的关键进程,发展基于这些进程的纳米材料载药系统,以克服多重生物屏障,促进抗菌治疗。本研究的主要内容可分为两个部分:（1）肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae,S.pneumoniae）是导致肺炎和全球人口死亡的最主要原因之一。肺炎链球菌性肺炎特点是发病率高,死亡率高和治疗费用高等。肺炎链球菌可以通过分泌细菌毒素损伤机体,增强对于宿主的感染。其中,过氧化氢（Hydrogen peroxide,H2O2）作为一种重要的细菌毒素,可以破坏感染组织,增加血管渗漏性,导致危及生命的全身性菌血症或败血症。然而,目前为止,没有关于清除细菌分泌H2O2毒素进而缓解感染组织损伤、预防细菌扩散的报道。在此部分内容中,我们构筑了 H2O2响应性的金属有机框架纳米颗粒（Metal-organic framework nanosystems,MOFs）用于治疗H2O2分泌型细菌的感染。首先,我们从临床分离多株肺炎链球菌菌株,发现它们在感染过程中,可塑造富含H2O2毒素的微环境。在小鼠肺炎感染模型上,我们发现由于肺炎链球菌感染并分泌H2O2毒素破坏了肺泡-毛细血管屏障,静脉给药后的MOFs纳米颗粒可以有效富集在感染部位。此外,MOFs清除肺炎链球菌分泌的H2O2毒素,减少了细胞的DNA损伤,并预防了细菌的全身性扩散。我们还发现该纳米颗粒通过化学动力学也可以有效杀伤耐药菌。通过与传统的氨苄青霉素（Ampicillin,Amp）联用,该系统清除了超过98%的侵入细菌,甚至在致死剂量的肺炎感染模型中,MOFs纳米系统治疗组的小鼠存活率也超过90%。总而言之,这项工作为临床治疗毒素分泌类细菌感染开辟了新的途径。（2）经血液感染的胞内寄生菌很快到达肝脏并寄生于肝巨噬细胞（Kupffer cells）,随后造成严重的持久性细菌感染。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA）作为一种特殊的胞内寄生菌,是一种主要的医院感染病原体,导致了极高的发病率和死亡率。改变药物的尺寸或许能调控药物在组织和细胞中的分布,而表面修饰则可以模拟细菌在体内的行为和命运。基于此,我们设计制备了 4种不同尺寸（80,250,600,1200 nm）的仿生二氧化硅纳米颗粒（CMV@SiO2）,用于跨时空追踪感染宿主的MRSA。利用激光共聚焦显微镜和流式等手段,我们研究上述不同尺寸纳米颗粒在不同时间从宏观（脏器水平）到微观（亚细胞水平）对于MRSA的追踪能力。我们发现尺寸为600 nm的CMV@SiO2仿生纳米颗粒与MRSA感染后在组织及细胞群中的分布高度一致。以该颗粒荷载利发霉素（Rifampicin,Rif）的纳米颗粒系统（CMV@SiO2-Rif）可以有效治疗胞内寄生耐药菌的感染,提高小鼠生存率。总结来说,这项工作创造性地提出了以仿生效应和尺寸效应为准则,跨时空追踪并治疗胞内寄生菌感染的策略,为临床耐药菌感染的治疗提供了参考。