共轭聚合物因其离域的π电子体系,表现出丰富的光电性质和良好的光、热稳定性,已被广泛应用于有机发光二极管(OLED)、有机场效应晶体管(OFET)、太阳能电池、有机激光器,化学/生物传感器等诸多领域。在传感器领域,共轭聚合物由于具有共轭分子导线结构,局部的微扰在整个聚合物分子链甚至整个聚合物体系内即能得到放大利用,这一性质决定了其具有检测超低含量待测物的能力,且表现出强于小分子荧光传感器的灵敏度。近年来,以共轭聚合物为基础的荧光传感器因其高选择性、灵敏性和稳定性等优势,获得了迅猛的发展。本论文设计合成了一系列主链带有阳离子的聚双吡啶盐,并系统研究了其光电性质及生物传感特性。1.聚双吡啶盐的合成及结构表征。利用环歧化聚合反应制备四种含有不同对离子的聚双吡啶盐P1-P4。利用以下方法对其化学结构进行了表征和确认:核磁共振光谱(NMR)、元素分析(EA)、红外(IR)和凝胶渗透色谱(GPC)等。2.利用紫外-可见荧光光谱、电化学工作站和热重分析,系统研究了聚双吡啶盐中对离子对其光物理性质、电化学性质以及热稳定性的影响;以P1为荧光探针,研究了其对小牛胸腺DNA(ct DNA)的传感性质。研究发现:P1与ct DNA通过静电相互作用和嵌插作用,形成了稳定的聚集体,使聚合物主链的旋转受阻,表现为聚合物的荧光发射强度随着ct DNA浓度的增加,而逐渐增强。而一旦在体系中加入牛胰腺脱氧核糖核酸酶(DNase I),ct DNA被水解,P1/ct DNA聚集体发生了解聚集,聚合物的荧光强度被显著地淬灭。因此,P1荧光探针不仅可以用于定量分析ct DNA的含量,而且可以用来监测DNA水解酶的活性。3.聚双吡啶盐P4对肝素的传感性质研究。在Tris-HCl缓冲体系中(2 m M,p H=7.4),利用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱,初步证实了P4与肝素之间具有较强的静电相互作用,二者形成了结合比为1:1的稳定复合物。阴离子干扰实验表明:探针P4能够将肝素很好的选择出来。动态光散射实验表明:随着肝素浓度的增加,P4-肝素复合物的流体动力学直径从90 nm增大到820 nm,表明二者发生了聚集。