一氧化碳(CO)是一种具有扩散性和生物膜渗透性的气体递质.然而,细胞外和细胞内的共同递送是否会产生相似或不同的生物功能的问题仍然没有解决.本研究中,我们利用非金属共释放胶束作为局部CO递送的平台,系统地设计了不同尺寸、单体序列和壳层的胶束纳米颗粒.在上述胶束中,只有被金黄色葡萄球菌(S. aureus)摄取并能够在细胞内共释放的胶束表现出有效的杀菌特性.我们进一步证明,选择性杀菌作用与细胞内CO释放后羟基自由基的产生密切相关.此外,细胞内CO释放被证明可以有效治疗S. aureus引起的皮肤脓肿,且不需要额外的抗生素,显示出协同抗菌和抗炎作用.本研究证实了CO释放的空间位置对其抗菌性能具有重要影响,深化了对气体递质生理功能的理解和认识.