微生物如某些细菌、病毒、真菌、微藻等具有天然疾病治疗活性、病灶靶向性、基因可编辑性、易修饰性等优点,在生物医药领域受到了广泛关注。利用这些优点,微生物正被开发成用于疾病治疗的新一代活性生物材料。但微生物在体内易被免疫清除、有潜在毒性、治疗效果受限,这些问题亟需解决。随着材料科学的快速发展,功能材料被引入与微生物有机地结合构建以微生物为基础的生物杂化系统,有效地解决了微生物疾病治疗中的各种问题。为了进一步开发微生物的疾病治疗潜力,本文构建了一系列功能材料增强细菌生物活性的生物杂化系统。这些构建的生物杂化系统利用合适的功能材料与细菌杂化整合,增强了细菌的生物活性,提高了其疾病治疗能力。第一章中,首先介绍了各种微生物在疾病治疗中的应用,接着介绍了功能材料修饰的微生物在疾病治疗中的优势及目前的发展,最后展望了该领域未来的发展方向。第二章中,利用细菌自矿化光热剂生物活性合成了具有优异光热效应的光热细菌,再通过修饰具有线粒体靶向的金属有机框架材料（MOFs）在光热细菌表面构建了可增强肿瘤光热治疗效率的生物杂化系统。该系统中,细菌自矿化钯纳米粒子光热剂在其表面合成光热细菌,并保持细菌活性。封装了光敏剂亚甲基蓝（MB）的MOFs通过酸敏感的亚胺键进一步修饰在细菌表面,可利用细菌肿瘤厌氧靶向进入肿瘤微环境。在微酸性肿瘤微环境中,修饰的MOFs脱离细菌表面并选择性地在肿瘤细胞线粒体中被ATP降解释放封装的MB。在光照下,释放的MB产生单线态氧造成线粒体功能紊乱,降低线粒体ATP的合成,抑制细胞内热休克蛋白（HSPs）的表达,最终增强光热细菌的光热治疗效果。第三章中,利用细菌的特殊呼吸代谢生物活性构建了二氧化锰纳米花修饰具有电化学活性细菌的生物杂化系统。在该系统中,细菌以肿瘤代谢产生的乳酸作为碳源,以修饰在细菌表面的二氧化锰纳米花作为电子受体,进行呼吸代谢作用,消耗肿瘤微环境中过量的乳酸。此外,二氧化锰纳米花也能催化肿瘤内高浓度的过氧化氢为氧气,下调低氧诱导因子-α（HIF-α）的表达,进一步降低肿瘤细胞乳酸的产生。乳酸对肿瘤的发生发展及肿瘤内的免疫抑制具有促进作用。该系统从抑制乳酸产生及消耗微环境乳酸浓度两个方面降低了肿瘤内的乳酸水平,实现了显著抑制肿瘤生长的效果。第四章中,利用细菌孢子萌发耗氧的生物活性特点构建了益生元-益生菌孢子微球系统。在该系统中,经魔芋葡甘露聚糖改性合成的功能化糖微球可在结肠炎症部位长时间滞留,促进肠道有益微生物的生长。封装的细菌孢子到达结肠炎症部位后萌发,消耗炎性肠道中氧气,结合芽孢上修饰的姜黄素的抗炎抗氧化作用,构建的益生元-益生菌孢子微球可选择性抑制致病性肠杆菌科的生长爆发,减少肠道炎性因子,调节肠道菌群,实现对结肠炎的良好治疗。