细菌生物膜感染是囊性纤维化患者或免疫系统较弱患者发病和死亡的主要原因之一。生物膜感染的治疗通常需要强化抗生素疗法。迫切需要精心设计的药物来实现体内诊断和精确的抗生物膜治疗，而不会产生细菌耐药性。不幸的是，还没有设计出有效的药物来充分完成这些任务。

在ACS Nano上发表的一项研究中上发表的一项研究中，中国科学院福建物质结构研究所陈学元教授领导的研究小组在铜绿假单胞菌生物膜诱发的肺部感染小鼠模型中实现了非侵入性光诊疗。

研究人员通过富集-包覆策略制备了新型向日葵状结构海藻酸裂解酶(Aly)-NaNdF4纳米杂化物，该纳米杂化物表现出优异的光热转换效率、第二次近红外(NIR-II)发光发射，以及适合输送到肺部的理想粒径。

当Aly-NaNdF4纳米杂化物位于被生物膜感染的肺中时，由于酸性环境，pH响应的Aly分子从纳米杂化物的中孔中释放出来，从而导致生物膜的靶向降解。同时，纳米杂化物显示出强正电荷，增强了其对细菌的粘附性，从而延长了纳米杂化物在肺中的停留时间。

通过监测肺部纳米杂化物的发光强度，可以判断感染程度可以实时评估

研究人员发现，纳米杂化材料利用Aly与光热疗法的协同作用，实现了强力的生物膜清除，体外铜绿假单胞菌活力降低了5.3 log10，达到了消毒的效果，接受治疗的小鼠肺部细菌数量减少了94%。