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医院感染(Hospital-associated infections,HAIs)指的是病人在医疗机构内遭受到的感染。HAIs导致患者病情恶化,增加了病人支出和公共医疗负担。针对HAIs,光动力抗菌(Antibacterial photodynamic inactivation,aPDI)方法能够降低病原体在医疗保健体系内透射率的频率,减少抗生素的使用,使细菌耐药性放缓。本课题利用纳米纤维素接枝原卟啉(PPIX)制备了光动力抗菌材料,以阻隔细菌的感染。主要研究内容和结论如下:采用高碘酸钠特异性氧化细菌纤维素(BC),调整溶液浓度得到三种不同醛基含量的双醛纤维素(DAC)。利用盐酸羟胺法测定DAC的醛基量,借助红外光谱仪(ATRFTIR)、热失重分析仪(TGA)、X射线衍射仪(XRD)等对其进行化学结构、热降解行为、晶体结构分析。实验表征结果表明:BC分子发生了开环反应,部分醛基转变成半缩醛;BC一步热降解行为转变成二步降解,且最高降解温度有所降低;DAC结晶度降低,发生了部分晶型转变。在一系列双醛细菌纤维素的基础上,采用还原胺化接枝策略接枝PPIX,得到光动力抗菌细菌纤维素。探究了分子链长度对间隔臂接枝率的影响,测定了纤维素上PPIX的负载量;利用扫描电镜(SEM)、ATR-FTIR、共振拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪(XPS)、吸收和发射光谱仪和TGA分别对纤维的表面微观形貌、反应前后化学结构改变、光物理性质和热降解行为进行测试分析;最后评价了抗菌材料的底物氧化能力和抗菌性能。实验结果表明:分子链长度为10个碳原子的间隔臂的取代度最高(0.39),对应的PPIX负载量达到了13.0μmol/g,氨基化后的BC因质子化带有正电性;PPIX接枝后,BC由三维网状结构转变成紧实纤密结构;接枝后的PPIX光物理性质基本稳定,漫反射光谱Q带峰有所削弱,荧光发射峰轻微蓝移;光动力抗菌材料的热稳定性有所下降,与DAC的热降解曲线有一定的类似性,均是二步热降解;所得抗菌材料对大肠杆菌(E.coli)特异性抗菌,其中BC-10-PPIX纳米纤维对E.coli杀菌率达99.999%,对另一种细菌,金黄色葡萄球菌(S.aureus)的杀菌率达到98.503%。在BC的基础上,选用了更廉价易得、制备容易的醋酸纤维素为原料,通过环氧化的接枝策略接枝光敏剂PPIX,得到了另一种光动力抗菌材料(RC-TETA-PPIX)。借助SEM观察纤维的形貌结构;利用ATR-FTIR、共振拉曼光谱仪研究纤维的化学结构;通过差示扫描量热法、TGA分析纤维的热学行为;最后评价了抗菌材料的抗菌性能、耐光漂白性和低光强条件下的抗菌性能等。结果表明:新的接枝策略能够共价固载更高含量的PPIX,达到了412 nmol/mg;RC-TETA-PPIX纳米纤维及锌金属化后的纳米纤维在光照20 min下,能够实现对S.aureus和E.coli的完全灭活(99.999%),经过光漂白后抗菌材料的效果没有受到任何影响,此外,低光强条件下也能达到同样的高效灭活作用。经过4次抗菌循环后,纳米纤维的抗菌率仍高于99%,循环利用性可观。