近年来,光功能有机纳米材料由于兼具优异的光学性能及纳米特性,在材料、化学及生物等交叉领域得到了快速的发展。通过合理设计分子结构,光功能有机材料可实现强荧光发射,大斯托克斯位移以及长荧光寿命。基于光功能有机材料制备的纳米材料具有形貌尺寸易于调控、可实现多功能化修饰的优点,因此被广泛应用于生物成像,化学传感以及光动力治疗等领域。本论文围绕光功能有机纳米材料主要开展了以下研究工作:1.设计合成含吸电子基团的受体荧光分子,与荧光聚合物聚(N-乙烯基咔唑)(PVK)复合,制备光谱可调的光功能有机纳米粒子,实现了细胞的靶向成像。通过精细设计不同小分子电子受体的结构,优化纳米聚集体中电子给体-受体的堆积结构,促进复合纳米粒子中激基复合物的形成。激基复合物的形成有效调控了 PVK/电子受体纳米粒子的荧光发射,使之具有大的斯托克斯位移,避免背景荧光信号干扰。进而在PVK/电子受体纳米粒子表面修饰环肽RGD,可特异性结合整合素αvβ3过表达的癌细胞且发光稳定,实现了癌细胞的高效靶向成像。2.设计制备基于荧光小分子电子给体和受体的光功能有机纳米粒子,调控纳米粒子中激基复合物的形成,实现了光功能有机纳米粒子的可调多色发光并应用于细胞成像。在有机纳米粒子的聚集结构中,电子给体TAPC与电子受体BPOTZ-OR适当的堆积距离有利于发生分子间的电荷转移,产生高效的激基复合物发射。通过简单改变给受体分子比例,有效调节了激基复合物发射和分子本征发射的强度,实现了光功能有机纳米粒子从蓝光、白光到黄光的多色发射调控。该纳米粒子在生理条件下具有良好的稳定性和低毒性,适合作为细胞成像的荧光探针。3.设计合成苯硼酸和季铵盐基团修饰的荧光共轭聚合物PFPPBA,并制备光功能有机纳米粒子。利用“糖桥”策略在特定细菌表面快速结合PFPPBA荧光纳米粒子,实现了荧光共轭聚合物在细菌表面的可控靶向富集及高效抗菌。基于细菌凝集素与糖的特异性识别作用,乳果糖中的半乳糖结构与细菌表面凝集素识别结合。PFPPBA纳米粒子表面的苯硼酸基团与乳果糖的果糖结构产生的CH-π作用以及季铵盐基团与负电性细菌表面的静电吸引作用共同促进乳果糖与苯硼酸形成多重共价键,实现了荧光纳米粒子在特定细菌表面的可控紧密富集。在光照条件下,利用该光功能有机纳米粒子产生的大量活性氧,实现了致病菌的高效光动力杀伤,并且避免了耐药性细菌的产生。4.设计制备苯硼酸基团修饰的荧光共轭聚合物纳米粒子,利用“糖桥”策略增强共轭聚合物纳米粒子在黏附性细菌表面的积累,抑制了黏附性细菌对上皮细胞的黏附,同时实现了细菌的高效光动力杀伤。基于细菌表面粘附素与甘露糖的特异性识别作用,将甘露三糖引入细菌黏附细胞体系中并占据细菌的黏附位点,抑制了细菌对细胞的黏附。同时利用甘露三糖的二醇与荧光共轭聚合物纳米粒子的苯硼酸之间的高亲和力,促进荧光共轭聚合物纳米粒子在细菌上的主动富集。进而利用该光功能有机纳米粒子在光照条件下产生的大量活性氧,达到高效杀灭黏附性细菌的目的。