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有害微生物一直是影响人类生活质量和寿命的主要因素。在世界范围内,感染致病细菌(如大肠杆菌、绿脓杆菌、金色葡萄球菌)、真菌(如白色念珠菌)是引起烧伤患者死亡及重症监护病房内非心脏病人死亡的主要原因。临床上常使用抗菌药物预防和治疗烧伤感染,但众多抗菌药物的过度使用导致耐药菌株不断增加,同时也可能引起患者自体抗菌谱的改变。常见的烧伤感染抗菌外用药存在抗菌时效短,抗菌谱窄,及诸多副作用(如,引发人体疼痛、过敏及代谢性酸中毒)等缺点。因此,研究和开发具有广谱抗菌功能且具备良好生物相容性的无机纳米抗菌材料,快速杀灭有害细菌并持久抑制其生长是当今临床医学发展的重要内容。壳聚糖(CTS)是由自然界广泛存在的甲壳纲生物的主要有机成分---几丁质经过不完全脱乙酰作用得到的,这种天然高分子材料(天然氨基多糖)具有优良的生物相容性、安全性、微生物降解性能。本论文以羧化壳聚糖为模板,设计合成了壳聚糖-银(CTS-Ag)、壳聚糖-铜(CTS-Cu)和壳聚糖-二氧化钛(CTS-TiO2),三种生物高分子-无机纳米复合物。运用X射线粉末衍射、透射电镜、扫描电镜、X射线光电子光谱、紫外—可见漫反射光谱、傅立叶红外光谱、拉曼光谱等测试方法对复合物的结构、表面态、组成等进行了表征。通过扩散法药敏实验、对数杀灭率、最低抑菌浓度和噻唑蓝(MTT)比色法考察复合物的抗菌谱、杀菌效率、定量表征复合物的抗菌性能以及对哺乳动物细胞(小鼠永生成纤维细胞株L-929)的毒理作用。论文主要内容及创新性结论如下:(1)通过改变反应中使用的分散剂制备出具有不同表面态的Ag纳米抗菌材料。具有独特表面态的CTS-Ag纳米复合物表现出优于普通Ag纳米抗菌材料的杀菌效率,拓宽了 Ag纳米抗菌材料对真菌的抑菌谱。同时,实验发现改变反应的前驱物种类对产品的抗菌性能有较大影响。(2)以抗坏血酸为稳定剂,通过原位还原络合于壳聚糖表面的铜离子,制备出高稳定的CTS-Cu纳米复合物。该复合物对革兰氏阳性菌如金色葡萄球菌及真菌如白色念珠菌的抑杀效率高且复合物中的CTS能有效降低Cu元素对哺乳动物细胞的毒性。常温常压下存放90天的CTS-Cu仍具备稳定的结构和良好的抗菌性能。此外,实验优化出最佳CTS-Ag、CTS-Cu混合比例,显著扩大材料的抗菌谱系、提升抗菌性能、降低生产成本。(3)结合低温水热法和煅烧法,筛选最佳配比及反应温度,合成具有可见光吸收的氮掺杂CTS-TiO2纳米复合物。结果表明,CTS-TiO2为锐钛矿晶相,有显著的可见光吸收,且在可见光区(420nm<λ<800nm)表现出优于自制氮掺杂TiO2(N-TiO2)的抗菌性能。此外,复合物对液相罗丹明B、对氯苯酚等有机污染物亦有明显地光降解行为。根据复合物的结构与其光催化活性的关系提出了光催化杀菌的可能机理。