金属纳米团簇（MNCs）是一类由数十到数百个金属原子组成的超小粒子（其核尺寸小于3 nm）且具有典型的金属核-有机配体壳所组成的核壳结构。由于MNCs的颗粒尺寸在小于3 nm的尺度范围内,使其产生了强烈的量子限域效应,这也使得MNCs具有离散的轨道能级,并体现出有趣的类分子特性,包括最高占据分子轨道与最小占据分子轨道跃迁、发光、固有手性等。另外,MNCs还具有超小的尺寸、良好的生物相容性以及丰富且可修饰的表面化学等优势,从而在传感、生物成像、抗菌及疾病诊疗等生物医学领域展现出潜在的应用前景。近年来,金、银纳米团簇作为一类新型的抗菌剂受到研究人员的广泛关注,它具有传统的抗生素所无法比拟的广谱抗菌、无耐药性等特点。然而,当前的金、银纳米团簇基抗菌剂均通过自身的消耗来诱导活性氧（ROS）的产生,从而达到杀菌的功效,这种低效抗菌的特点注定了其在长效抗菌方面的局限性,也限制了其在多场景中的实际应用。因此,在设计具有缓释功能的金、银纳米团簇基的高效抗菌剂的同时,尝试设计不同于传统抗菌机制的新型金、银纳米团簇基抗菌剂,从而突破传统的团簇基抗菌剂的短效抗菌魔咒、实现多场景的抗菌应用对于促进团簇基抗菌剂在抗菌领域的发展及应用至关重要。因此,本论文利用上述策略,针对团簇在抗菌领域的发展局限开展以下3个系列的工作:1)针对细菌内化抗菌剂导致的短时效抗菌问题,该课题选用具有亲水性、柔韧性以及良好生物相容性的天然水凝胶细菌纤维素（BC）作为抗菌剂载体,在BC的纳米纤维上原位形成银纳米团簇（Ag NCs）,制备了一种银纳米团簇基水凝胶（Ag NCs@BC）材料。研究发现,Ag NCs@BC对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均表现出优越的广谱抗菌性能;另外,Ag NCs@BC中Ag离子具有可控释放特性,大幅提升了Ag NCs@BC的抑菌持久性。同时,Ag NCs@BC还具有良好的生物相容性,避免了对正常细胞的损伤。上述结果证明Ag NCs@BC在抗细菌感染方面具有巨大的应用潜力,同时证实了我们水凝胶原位合成策略对于Ag NC抗菌时效方面的改善具有有效性。2)在上一章解决团簇抗菌短时效问题的基础上,为彻底解决以往团簇基抗菌剂的内化消耗所带来的短效抗菌问题,并满足对功能性抗菌剂的应用需求,本课题设计了一种具有聚集诱导发光（AIE）的金纳米团簇（Au NCs）基光动力抗菌剂,实现了可见光驱动下的多场景广谱长效的抗菌除臭应用。由于具有AIE特性、良好的可见光捕获能力以及丰富的表面化学,该Au NCs在光照条件下可经O2还原和H2O2氧化反应路径产生丰富的ROS(如O2·-,·OH and H2O2),对革兰氏阳性菌（≥98.5%）和革兰氏阴性菌（≥99.94%）表现出优异的可见光驱动抗菌活性。另外,该Au NCs良好的生物相容性和丰富的表面化学使其极易作为抗菌添加剂用于下游材料的长效抗菌和除臭应用。例如,Au NCs改性的家用材料（如乳胶、陶瓷釉料、有机纤维、服装等）在可见光照射下,抗菌率可达99%,除臭率可达97.9%。该工作对设计新型光动力抗菌除臭剂具有一定的指导意义,使金属团簇及其下游材料步入了光动力抗菌除臭时代。3)细菌带来的伤口感染使伤口愈合缓慢,对皮肤组织工程的负面影响巨大。鉴于此,本课题将上一章设计的具有光动力抗菌特性的Au NCs与壳聚糖及胶原蛋白复合,利用静电纺丝技术将其制备成抗菌纳米纤维膜用于促伤口愈合。该复合纤维膜具有优良的生物相容性、保水性以及可降解性。另外,该复合纤维膜也表现出良好的广谱抗菌特性,可以有效消除细菌感染,预期还具有止血促凝、促进伤口愈合以及消除疤痕的性能,有望成为兼具消除细菌感染、止血、促进皮肤组织愈合的多功能医用敷料。本研究为多功能Au NCs基纳米纤维在皮肤组织工程和创伤治疗中的应用奠定了基础。