【摘 要】
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抗生素耐药性已经成为威胁全球人类健康的重大问题,开发不同于传统抗生素作用机制的新型杀菌剂迫在眉睫。抗菌肽是先天免疫系统保护宿主免受细菌入侵的有效武器,通过直接破坏细菌膜实现杀菌,不易产生耐药性,有望从根本上解决耐药菌问题。此外,富勒烯（C60）和氧化石墨烯（GO）等碳纳米材料已在生物医药领域展示了巨大的应用前景,然而其细胞毒性尤其是对细胞膜结构性质的影响尚无定论。从分子层次上了解抗菌肽及碳纳米材料
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抗生素耐药性已经成为威胁全球人类健康的重大问题,开发不同于传统抗生素作用机制的新型杀菌剂迫在眉睫。抗菌肽是先天免疫系统保护宿主免受细菌入侵的有效武器,通过直接破坏细菌膜实现杀菌,不易产生耐药性,有望从根本上解决耐药菌问题。此外,富勒烯（C60）和氧化石墨烯（GO）等碳纳米材料已在生物医药领域展示了巨大的应用前景,然而其细胞毒性尤其是对细胞膜结构性质的影响尚无定论。从分子层次上了解抗菌肽及碳纳米材料与细胞膜发生相互作用的动力学过程,有效结合二者的膜作用活性以开发高效低毒的新型抗菌药物,具有重要意义。单层巨囊泡（GUVs）是一类典型的和应用广泛的细胞膜模型体系;利用荧光显微镜实时追踪单个GUV在多肽等膜活性分子的作用下发生跨膜泄漏的过程并加以定量分析,是研究GUV释放动力学进而揭示细胞膜界面行为和机理的有效手段。本论文主要基于GUV释放动力学,并结合原子力显微镜表征等多种技术,（1）研究了蜂毒肽破坏细胞膜实现杀菌的过程,阐述了该过程对脂分子成分的选择性、以及它与膜表面张力变化之间的关联;（2）揭示了 GO纳米片与细胞膜相互作用的机制,尤其是脂分子的相行为对这一作用过程的影响;（3）针对课题组最新设计开发的三类以抗菌肽和碳纳米材料为基础的抗菌药物和策略,分别刻画了其细胞膜作用过程,及其选择性杀菌功能背后的物理机制。本论文揭示了抗菌肽、碳纳米材料以及抗菌肽/碳纳米材料复合体系与细胞膜发生相互作用的动力学过程及分子机制,对深入了解细胞膜界面行为机理以及指导开发新型的多肽类抗耐药菌药物有重要的指导意义。
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