恶性肿瘤和细菌感染严重威胁着人类健康并造成沉重的经济负担。传统临床治疗采用外科手术、化疗、放疗或抗生素治疗等方法,可延长患者存活率,但存在手术创面大、肿瘤/感染复发以及耐药性等问题,因此,亟待开发新型治疗手段。电信号是细胞/细菌新陈代谢和相互通讯的基础调控信号,电刺激已应用于恶性肿瘤或细菌感染病症,副作用小,不会引起机体耐药性,成为研究热点之一。然而,当前电刺激治疗设备通常需要使用外加电源,具有机械侵入性,空间分辨率低,难以实现局部治疗,缺乏合适的电刺激方式限制了其在临床的应用。近来,光电材料通过外部光源诱导电子-空穴分离,可直接对细胞施加电刺激,无需植入电极和电源,为远程动态施加电刺激提供一种潜在的手段。其中,近红外光组织穿透性强,且对细胞和器官的损伤较小,已被广泛用于光疗。现有的光电材料通常只响应紫外光或电子-空穴对容易复合,限制了此类材料在疾病治疗和组织修复中的应用。另一方面,当前临床常用电刺激治疗方式,也面临着复杂细菌环境带来的电极信号输出稳定性、感染和生物相容性问题。针对以上研究背景,本论文主要研究工作总结如下:（1）基于聚吡咯（PPy）较好的电荷迁移和宽光吸收特性,本研究通过原位化学氧化法构建了可近红外光激活的聚吡咯/氯氧化铋（BiOCl）二维纳米复合材料（PPy/BiOCl）。在808 nm近红外激光（1.0 W/cm~2）照射下,该纳米复合材料的光电流密度可达3.1μA/cm~2,且光电响应性易于调控。机理分析表明,一方面,PPy离域的π电子能有效促进光生电荷的分离和转移;另一方面,PPy和BiOCl（001）表面的强界面氢键形成的氧空位,能够形成低能级的中间态,进一步促进了该纳米复合材料的电子-空穴分离,从而实现近红外波长的光电响应性。同时,体外细胞毒性实验、溶血实验和体内血液生化指标证明,该纳米复合材料具有良好的生物安全性,在生物医学领域有着潜在的应用前景。（2）利用PPy/BiOCl进行近红外光电刺激抗肿瘤研究。体外实验证明该材料生物安全性良好,且在近红外激光照射下光电刺激对骨肉瘤细胞（UMR106）具有较好的杀灭作用,同时协同光热效果可以实现更高的抗肿瘤效果（肿瘤细胞存活率仅有22%）。与对照组相比,PPy/BiOCl在近红外光作用下可引发肿瘤细胞线粒体膜电位去极化及胞内Ca2+超载,触发胞内氧化应激反应（胞内活性氧水平大幅上升）,电生理微环境失衡,最终造成肿瘤细胞凋亡和坏死。体内抗肿瘤实验进一步证明了该材料在近红外光照射下具有优异的抗肿瘤性能,肿瘤组织几乎完全消失,且治疗后14天肿瘤无复发现象,无明显的体内毒性。因此,本研究提供了一种可动态调控的非侵入性的光电治疗手段,为临床肿瘤治疗提供了新思路。（3）针对感染性组织缺损修复难题,提出通过近红外光远程调控PPy/BiOCl材料光电性能,以实现动态消灭致病菌和促进感染伤口快速愈合。体外抗菌结果表明该材料在近红外光照条件下对金黄色葡萄球菌的抗菌率可达99.93%,连续四次重复抗菌率仍可维持在95.47%以上。抗菌机制研究表明该纳米复合材料可以干扰细菌膜电位,诱导胞内强的氧化应激,造成细菌膜结构的不可逆损伤;同时干扰细菌的电子传递,影响细菌代谢,从而高效杀灭细菌。而无光照条件下,所构建的纳米复合材料异质结内建电场能够引起成纤维细胞的细胞膜去极化,诱导Ca2+运动和重新分布,促进成纤维细胞快速增殖。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）感染的大鼠创面修复结果表明,该光电响应纳米复合材料在近红外光条件下能够有效消灭致病菌,减少炎症反应,促进感染伤口快速愈合。此外,该方法对大鼠的主要器官无明显毒副作用,为感染性组织缺损修复的治疗提供了一种策略。（4）针对电极在临床诊疗应用中存在细菌感染和电信号稳定性问题,我们提出构建一种本身具有抗感染作用的电刺激电极,用于实现电极表面抗菌作用和电极活性的最小化损失。基于PPy独特的氧化还原、阻抗特性以及易于功能化的优点,通过电化学沉积和化学接枝的方法构建了抗菌多肽功能化的聚吡咯/聚多巴胺纳米纤维电极（PNW-AMP）。实验结果表明该电极具有良好的氧化还原性和较低的界面阻抗,而不像其他抗菌剂那样破坏电极的电化学性能。该电极能够在细菌微环境中有效消除细菌粘附,将PNW-AMP电极暴露于空气中一个月后,抗菌率仍可达95.8%,而在细菌环境中电极的电荷转移阻抗（Rct）值仅增加9%。同时,该功能化的电极具有较好的生物相容性。本研究为临床诊疗中电刺激的安全、有效施加提供了一条新的策略。