伴随着迫在眉睫的抗生素抗药性危机而来的是新型抗菌剂的研发失败。窄谱抗菌剂可以特异性地根除目标致病菌,从而减少对微生物群落的脱靶效应;然而窄谱抗菌剂制备困难,利润前景较差,因此发展非常缓慢。光动力疗法利用活性氧破坏细胞内多种物质而杀伤细胞,从而不容易引起细菌抗药性;然而光动力疗法具有两个局限性:一是活性氧的寿命短,作用半径有限;二是ROS不加选择地杀死细菌,导致光动力疗法本质上是广谱的。在此,我们对这两种抗菌疗法进行简要的综述,并在他们的基础上提出一种新型的窄谱抗菌剂制备方式,并验证了制备方法的普适性,抗菌剂的窄谱活性及机理,具体研究内容如下:1.带相似电荷纳米球对球菌的选择性吸附。我们首度发现带相似电荷纳米球可以选择性靶向球菌。首先,通过带相似电荷的纳米球-细菌混合液的沉降实验和相图,我们发现纳米球的加入会引起球菌混合液的相态变化,但是不引起杆菌混合液的相态变化。进一步通过微观的同步辐射软X射线成像解释这一现象,发现这是因为纳米球能够特异性吸附到各向同性的球菌表面而不吸附在各向异性的杆菌表面。而带相似电荷的纳米球一细菌的电荷和尺寸不对称性导致了纳米球对球菌的选择性吸附,是一种是受静电相互作用和熵增聚集驱动的基于细菌形貌选择的识别机制,且普适于组成和表面化学不同的多种纳米球。2.窄谱光动力抗菌剂的制备方法。由于球菌的过度繁殖导致的宿主共生菌群(大多数都是杆菌)稳态失调会引起一系列病症,这种情况下非常需要能够靶向球菌的窄谱抗菌剂和方法,以减少对共生细菌的影响。本论文在此提出一种纳米球介导的将光动力纳米抗菌剂转化为窄谱抗菌剂的方法。通过纳米球负载光敏剂(光动力纳米球)使其能够在光照下原位产生活性氧,结合ROS作用距离短的特点,使得光动力纳米球只对其吸附的球菌产生杀伤作用,而对纳米球不吸附的杆菌没有杀菌效果,从而实现窄谱抗菌效果。通过杀菌实验我们证明了制备的光动力纳米球对球菌具有很好的杀菌效果(>99%),而对杆菌几乎有杀菌效果(<1%)。此外,通过改变负载的光敏剂的种类,载体纳米球的材质以及纳米球外包覆的细胞膜的种类制备不同的光动力纳米球,观察到的同样的窄谱抗菌活性强调了其基于物理熵增驱动的球菌选择性。表明我们成功开发了一种普适的将广谱光动力抗菌剂转化为窄谱抗菌剂的方法。