致病细菌感染和细菌耐药严重危害人类身心健康,已给世界各国造成了巨大的医疗负担。如何应对多药耐药细菌感染是世界各国所面临的重大挑战。传统方法的失效促使人们开发新的抗击耐药细菌的方法。本研究中,通过纳米沉淀法我们制备出了一种具有良好光热响应性能的多功能纳米药物递送系统(三叉戟,TRIDENT)。该系统具有良好的荧光性能,在近红外光的激活下能够有效发挥抗生素和光热的协同杀菌作用,实现对多药耐药细菌的高效杀伤。采用月桂酸和硬脂酸制备出相变温度为43℃的光热响应纳米载体,并用其负载抗生素药物亚胺培南(imipenem)和光敏剂分子IR780,达到防止药物过早释放或渗漏的目的。使用由卵磷脂和DSPE-PEG2000组成的类磷脂混合物包裹该纳米载体,以提高制备所得TRIDENT的生物相容性。透射电子显微镜图片显示,TRIDENT的大小均一、粒径约为40 nm,呈球形;动态光散射结果显示TRIDENT的水合粒径分布在50到80 nm之间。此外,TRIDENT还具有较好的胶体稳定性,能够在多种溶液介质中稳定存在数天。光热实验的结果表明,TRIDENT分散液温度的升高取决于TRIDENT中IR780的浓度和外加近红外激光的照射时间。在近红外激光照射下,当温度大于43℃时,载体随即发生固液相转变,由固态转变为熔融态,从而快速释放出抗生素,该结果表明TRIDENT具有良好的热响应性能。近红外光照引起的温度升高不仅可以通过相变机理使纳米转运体熔融和释放出imipenem,同时还会对细菌的细胞膜造成不可逆的损伤,从而促进imipenem渗透入细菌内部,进而干扰细菌细胞壁的合成,最终导致细菌死亡。此外,通过活体荧光成像技术,可实时监测TRIDENT在感染部位的富集情况,为后续的抗感染治疗提供指导。实验结果表明,TRIDENT能够有效滞留在感染部位。体外杀菌实验表明,在近红外光的照射下,TRIDENT可以高效杀死抗生素敏感型大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,同时也可以有效杀灭临床分离出的多重耐药大肠杆菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌。动物实验进一步表明,经细菌感染的小鼠,在经过相同方法治疗后能够快速恢复健康,其治疗效果明显优于实验中的其他方法。体外和体内实验结果表明,仅仅只封装了低剂量亚胺培南的TRIDENT能够有效杀灭对亚胺培南表现出天然耐药性的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌。感染部位的快速恢复和良好的体内生物安全性表明,TRIDENT可以有效阻止小鼠局部细菌感染恶化,同时也能有效减少因大量使用抗生素而引发的严重副反应。显著的抗菌活性意味着本研究中的TRIDENT系统有望进一步发展成为一种对抗多药耐药或极端耐药细菌的通用抗菌平台。