对于当下的细菌感染治疗来说,长期以来,抗生素的大量使用甚至滥用,已经使得多数病菌产生了多药耐药性,对于畜牧兽医等卫生安全方面构成了严重挑战,应对并解决这一问题成为了当下人们所关注的事情。本文采用基于金纳米粒子辅助的光热治疗材料体系用于抗菌方面的研究,其以金纳米粒子良好的光热转换为基础,可以减少传统药物的毒副作用、解决传统光热的非靶向性等问题,尽可能地把药物限制在局部区域内,而对周围的正常细胞、组织等不产生损伤作用,进而提高抗菌效果且不会产生任何耐药性。虽然目前文献中已经报道了多种具有杀菌作用的纳米粒子,但是绝大多数是用在现代医学领域,而在畜牧兽医领域的报道,确实非常罕见。本文旨在对于可控性金纳米粒子辅助的光热抗菌进行研究,以期彻底杀死致病细菌。在本研究中,我们成功构建了具有环境响应性的金纳米粒子抗菌体系(GNPs system),该智能体系在增加了光热抗菌效果的基础上,又增加了可环境响应性这一功能,有望实现抗菌的定点治疗。首先,我们以金纳米粒子为研究对象,为提高其治疗作用、降低其毒副作用,设计了多肽修饰的金纳米粒子。通过粒径、透射电镜、紫外吸收等测试,结果显示,当pH由7.4降至6.5时,GNPs-PEG2000的粒径和紫外吸收基本上没有变化,电镜下呈现散状的非聚集状态,而GNPs system的粒径可以增大至1000 nm左右,同时其紫外吸收随着时间的延长而逐步降低,电镜下呈现成团的聚集状态,该结果表明GNPs system具有良好的pH环境响应性,即其可以根据环境酸碱度的变化而发生响应性聚集。进一步地,还探究了其光热特性,结果显示,在同等条件下,100μg/mL时,与GNPs-PEG2000相比较而言,GNPs system的最高温度可达近70℃,升温温度差可达50℃,具有良好的光热转换性能。然后,将GNPs system分别作用于3T3、L929细胞,通过MTT实验测试其较低得细胞毒性,在200μg/mL这一相对较大浓度处理之下两种细胞的存活率均大于85%,并于血常规检测后在200μg/mL时,其溶血率为3.15%,低于5%,证明其具有良好的血液相容性。对于金黄色葡萄球菌(犬源)、金黄色葡萄球菌(鸡源)、巴氏杆菌(猪源)、副猪嗜血杆菌(猪源)、链球菌(猪源)、大肠杆菌(鸡源)、生物自发光金黄色葡萄球菌(S.aureur.Xen36)等多种细菌,通过紫外光吸收测试结果显示GNPs system对于革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌均具有一定的抗菌作用。同时筛选出大肠杆菌(鸡源)和S.aureur.Xen36为本研究实验菌株,通过荧光染色、细菌涂板测试后,该结果与前期结果一致。最后,为了研究GNPs system在体内的抗菌效果,我们成功构建了S.aureur.Xen36和大肠杆菌(鸡源)动物皮下炎症模型,体内升温测试结果表明,GNPs system具有良好的升温效果,在808 nm NIR激光照射下,其局部升温可达50℃以上。通过对体重以及主要脏器病理切片的观察,结果表明GNPs system对于动物体并没有构成毒性威胁,生物安全性良好。为了研究其抗菌效果,对于两种炎症模型,我们分析了炎症面积的变化情况,结果表明,在808 nm NIR激光照射下,对于S.aureur.Xen36组而言,GNPs system治疗之后的炎症部位已经基本愈合,发光强度同比降低至0.0023%、发光面积同比降低至1.6785%,与其他对照组相比较具有极显著差异。同样的,对于大肠杆菌组而言,炎症面积同比降低至11.3674%,与其他对照组相比较亦具有极显著差异,该结果与前期结果相一致。本研究为金纳米粒子的临床应用提供了参考,为畜牧兽医学领域的炎症治疗提供了新思路。