使用传统的抗生素通过干扰病原菌的正常代谢过程的来治疗疾病的方法存在一定的局限性,包括部分抗生素药物具有较差的溶解度、可能引起高的全身毒性和疗效依赖于药物剂量浓度等。为了有效地杀灭细菌并降低细菌产生耐药性的风险,需要研究多功能的抗菌材料。近几十年来,近红外激光的光热疗法作为一种强有力的治疗手段,因其可无创操作并具有良好的可控性等优点而被广泛应用于对抗肿瘤和细菌感染。在此过程中,选择合适的可以吸收近红外光并转换为热的光热试剂是有效治疗或杀菌的关键。在光热试剂中,金纳米棒因其在近红外区域具有连续可调的等离子体共振吸收峰和较好的光热转化能力而被广泛的研究与应用。然而,在长时间的激光照射下,金纳米棒的形貌容易改变,很难保持高效稳定的光热转换能力。包裹金纳米棒的石墨化纳米囊(AuNR@G)具有良好的热稳定性和生物相容性,可以作为一种有效的近红外光区的光热治疗试剂并用于肿瘤治疗,也可以作为高稳定性和近红外激光诱导的光热杀菌试剂。通过化学或物理交联多种亲水性聚合物制备而成的水凝胶高分子三维网络材料具有较好的亲水性。它具有毒性较低、柔韧性好、亲水性好和对环境刺激敏感等特点,在生物医学、细胞培养和伤口愈合等生命科学领域都具有较为广阔的应用。智能近红外激光诱导水凝胶系统释药在光热治疗和杀菌方面的应用一直是人们关注的热点。但在应用于实际创伤区域时,光热水凝胶所释放的光热试剂可通过内吞作用进入细胞,甚至参与血液循环,从而导致慢性毒性。同时,部分水凝胶释药体系中释放出的抗生素可能会导致细菌的耐药性。在此基础上,我们希望设计出一种不含抗生素且不释放光热试剂的高度稳定的水凝胶,用于有效的抗菌应用。针对上述问题,我们设计合成了一种高稳定性的AuNR@G掺杂的聚乙烯醇(PVA)/壳聚糖(CS)水凝胶(AG-PC水凝胶),并在近红外激光照射下获得了良好的抗菌性能。具体内容如下:(1)第二章对AuNR@G的制备和表征进行了研究。采用化学气相沉积法(CVD)制备了AuNR@G,并通过疏水作用修饰PVA使AuNR@G具有较好的水溶性。同时对AuNR@G的稳定性和光热杀菌效果进行了研究。(2)在第三章中,我们将改性后的聚乙烯醇修饰的金纳米棒石墨烯纳米囊与PVA和CS混合,制备了AuNR@G掺杂的聚乙烯醇/壳聚糖水凝胶(AG-PC水凝胶)。观察了其力学性能、稳定性和溶胀性能。(3)第四章进一步探讨了AG-PC水凝胶的体外光热杀菌效果。由于AuNR@G具有良好的光热转换效率和稳定性,所制得的AG-PC水凝胶在808 nm激光照射下对革兰氏阴性大肠杆菌和革兰氏阳性金黄色葡萄球菌均能高效杀菌。此外,稳定的AG-PC水凝胶具有一定的溶胀性能,可以有效地吸收细菌溶液,提高抗菌性能。