??臨床上為了解決致病菌的感染問題而過度的使用抗生素，使得病原體產(chǎn)生了強的耐藥性。因此，迫切需要新型且有效的抗菌材料以減少對抗生素的依賴?；瘜W聯(lián)合光熱療法在抗菌方面具有很大的應用潛力，而基于金屬有機框架（MOFs）材料制備出的碳納米制劑具有高光熱轉(zhuǎn)換效率、金屬原子易于摻雜和多孔結(jié)構(gòu)的大比表面積等優(yōu)點。因此，將化學光熱療法和MOFs基碳納米材料的優(yōu)點結(jié)合起來用于滅菌及消毒具有巨大的研究應用價值。

近日，四川大學高分子學院的程沖研究員/趙長生教授研究團隊及華西醫(yī)院的馬朗副研究員聯(lián)合報道了一種具有近紅外（NIR）響應和尺寸可變的MOFs基碳納米材料用于化學聯(lián)合光熱療法抗菌。作者首先合成了具有化學光熱抗菌能力的MOFs衍生的碳納米。然后涂覆具有熱響應凝膠層以獲得用于細菌捕獲的ON-OFF轉(zhuǎn)換能力。制備的ZnO-CNP-TRGL不僅具有較高的光熱轉(zhuǎn)換效率和逐漸釋放Zn2+離子的能力，而且在NIR照射下還具有從納米分散體到微米聚集體的快速尺寸轉(zhuǎn)變，是具有ON-OFF切換功能的智能納米制劑，可實現(xiàn)快速和可控的殺滅細菌。這些獨特的物理化學特性使得該碳納米能夠原位黏附和包裹細菌，形成聚集體并持續(xù)產(chǎn)生大量的熱，以及釋放Zn2+直接破壞細菌膜和細胞內(nèi)蛋白質(zhì)以增強化學光熱抗菌性能。實驗結(jié)果表明這些碳納米不僅在極低劑量下具有接近100％的殺菌率，而且還具有高效且安全的皮膚傷口消毒能力。

MOFs基碳納米材料的合成與表征

MOFs基碳納米材料的光熱觸發(fā)尺寸轉(zhuǎn)變

細菌切片的TEM圖和SEM圖用于證明Zn2+離子的原位釋放

碳納米的體外光熱抗菌活性

碳納米材料對動物皮膚細菌感染膿腫的治療效果評估

總之，作者成功合成了具有NIR響應和尺寸可變的MOFs基碳納米材料以用于快速、安全和協(xié)同的化學光熱療法殺菌和傷口消毒。這種新型尺寸可轉(zhuǎn)變的抗菌碳納米具有強大的局部化學光熱殺菌和消毒能力，并具有很大的潛力用于抗感染治療、器械消毒、及污水凈化。研究成果以題為“Size-Transformable Metal-Organic Framework–Derived Nanocarbons for Localized Chemo-Photothermal Bacterial Ablationand Wound Disinfection”發(fā)表在國際著名期刊Adv. Funct. Mater.上，碩士生楊曄和鄧伊依為共同第一作者。

團隊介紹

四川大學高分子學院程沖研究員、趙長生教授研究團隊長期致力于設計有機-無機雜化的先進低維功能材料及開發(fā)其在生物醫(yī)藥、血液凈化、及電化學催化等領域的應用，特別是基于碳納米材料及新型配位聚合物等的微納米結(jié)構(gòu)設計、功能調(diào)控、大規(guī)模制備、及前沿應用開發(fā)。研究團隊目前已經(jīng)與國內(nèi)外十余個實驗室開展了密切交流合作。近年來在智能納米制劑（Adv. Funct. Mater., 2019, 28, 1900143; Nano Today 2019,https://doi.org/10.1016/j.nantod.2019.03.003; Adv. Funct. Mater. 2018, 28,1705708; Acta Biomater. 2017, 51, 479）、石墨烯基復合生物材料（Chem. Rev. 2017, 117, 1826; Adv. Mater. 2018,30, 1705452; ACS Appl. Mater. & Interfaces 2018, 10, 296）、以及金屬有機框架和雜原子參雜的多孔碳催化材料（Adv.Mater. 2018, 30, 1802669; Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1807419.）等領域做了系統(tǒng)深入的研究，并取得了一系列重要研究成果。

該工作得到了國家自然科學基金委，科技部重點研發(fā)專項，海外高層次人才引進“青年千人”計劃，洪堡基金會，國家留學基金委等基金的資助與支持。

文獻鏈接：Size-Transformable Metal-Organic Framework-Derived Nanocarbons for Localized Chemo-Photothermal Bacterial Ablation and Wound Disinfection（Adv. Funct. Mater., 2019, DOI:10.1002/adfm.201900143）