皮肤是防止细菌侵入人体的重要屏障,如果皮肤受损,细菌很容易从伤口部位侵入人体并形成菌落,从而导致伤口感染并阻碍伤口愈合甚至引起并发症。因此,如何杀死病原菌并促进伤口愈合是临床医学上亟需解决的问题。目前处理感染伤口的主要抗菌剂仍然是抗生素,但是,随着抗生素的滥用,细菌产生了耐药性变得更加难以清除。因此,开发新型高效的抗菌剂以及抗菌策略以解决越来越严重的致病菌（包括多耐药菌）感染问题已成为当务之急。近年来,作为一种新兴和快速发展的纳米功能材料,金属有机框架（MOF）材料的出现引起了人们的极大关注。科学家们发现MOF可以用作抗菌剂,其中具有光催化和光热性质的MOF得到了更多的关注。MOF的光动力治疗法（PDT）是指利用外部光源照射具有光催化效果的MOF使其产生多种活性氧（ROS）从而达到杀死细菌的目的。然而大部分MOF的带隙宽,光吸收能力弱,以及光生电子与团簇中心复合速度过快,导致单一MOF材料的PDT效率太低。因此为了提高MOF的PDT效率,必须要提高MOF的光催化效果。类似地,MOF的光热治疗法（PTT）是指用外部光源照射具有光热效应的MOF使其产生高温来灭菌。但是,要想取得较高的抗菌效率往往需要高的ROS产率或者更高的温度,而过量的ROS或者过高的温度都会对正常的细胞和组织造成较大的伤害。所以,对于生物体内抗菌而言,一般采用PDT和PTT协同的方式杀菌,这样可以在较低的温度和一定量的ROS下就可获得高效快速的杀菌效果。基于此,在确保生物安全的条件下,制备具有光响应快速杀菌能力的MOF材料具有十分重要的意义。本论文针对如何提高MOF材料的光响应抗菌性能,提出了以下三个设计思路。我们设计并制备了具有可控的光催化性能和光热效果的MOF材料,并研究了其在体外和动物体内的抗菌性能:（一）方案一:构建了PB-PCN-224抗菌体系。当用660 nm红光照射时,PCN-224增加了PB中产生的光生电子的转移速率,从而延迟了PB-PCN-224体系中电子-空穴对的重组速率,因此提升了PB-PCN-224的光催化效果,增加了PB-PCN-224的ROS产率。同时,PB的引入使PB-PCN-224在660 nm光照射下具有良好的光热效应。PDT和PTT的协同作用使PB-PCN-224对金黄色葡萄球菌及其生物膜的杀菌率分别高达99.84%和99.3%。同时,PB-PCN-224复合材料中释放的铁和锆离子具有生物相容性,它们的细胞毒性可以忽略不计。更重要的是,体内实验表明PB-PCN-224可以加速细菌感染性的伤口愈合。（二）方案二:由卟啉作为有机配体构建的MOF由于具有光催化效果被广泛用于抗菌领域的治疗,但是卟啉在生物体内难以降解并会大量残留,可能会造成人体罹患卟啉病。因此,在上一方案的基础上,本方案选用一种易合成,稳定性高的UIO-66 MOF去负载少量的卟啉,构建了UIO-66-TCPP MOF。然后我们以PB MOF为核,以卟啉掺杂的UIO-66-TCPP MOF为壳,合成了核壳双MOF异质结构,命名为PB@MOF。因为该结构中同时含有卟啉和PB,因此PB@MOF同时具有PTT和PDT特性。通过光热和光动力的协同作用,双MOF结构在808+660 nm的双光照射10分钟内即可达到根除99%以上的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的快速杀菌效果。此外,PB@MOF中微量铁离子和锆离子可以触发免疫系统促进伤口愈合,有望实现PB@MOF对细菌感染伤口的快速治疗和环境消毒。（三）方案三:为了进一步解决由卟啉及其衍生物构成的MOF可能在生物体内降解从而造成卟啉在生物体内的残留的问题,我们构建了另一种生物相容性良好的NH2-MIL-125 MOF用于光催化抗菌治疗。为了提高NH2-MIL-125的光催化效率,我们将二维材料氧化石墨烯（GO）和贵金属铂（Pt）纳米粒子引入到NH2-MIL-125体系中,构建了NH2-MIL-125-GO-Pt三元异质结。GO作为优秀的导体,会把NH2-MIL-125中产生的光生电子导走。同时,Pt纳米粒子会与NH2-MIL-125形成肖特基异质结,进一步将NH2-MIL-125中的光生电子导走。因此GO和Pt纳米粒子的掺杂可以有效地分离NH2-MIL-125中产生的电子-空穴对,从而提高NH2-MIL-125-GO-Pt体系的光催化效率。同时GO和Pt的掺杂也赋予了NH2-MIL-125良好的光热效应。在PTT和PDT的协同作用下,NH2-MIL-125-GO-Pt复合材料具有较高的抗菌效率,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀菌率分别高达99.94%和99.12%。这项工作为使用基于NH2-MIL-125的光催化剂材料对具有病原微生物的环境进行快速消毒带来了新的见解。