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聚氨基酸是天然氨基酸或其相应衍生物通过酰胺键连接的一类聚合物的统称。这是一类生物可降解聚合物，具有优良的生物相容性，在生物医学领域具有重要的应用前景。通过α-氨基酸的N-羧基内酸酐(NCA)开环聚合可合成多种功能化聚氨基酸。这些聚氨基酸经常表现出具有和天然蛋白质或多肽一样的次级结构，如α-螺旋、β-折叠以及无归卷曲的二级结构。将结构明确的聚氨基酸基元引入到刷型聚合物中，可以得到具有独特性质的拓扑结构。另外聚氨基酸侧链的官能团对其模拟蛋白质的功能以及与生物系统的作用有着重要影响，所以制备侧链功能化的聚氨基酸具有重要学术价值。本论文采用α-氨基酸的NCA开环聚合及RAFT聚合制备了聚赖氨酸为骨架、聚寡聚乙二醇丙烯酸酯(POEGA)及聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为侧链的两类刷型聚合物，同时利用聚合后修饰的策略，采用四组份Ugi反应对聚α-谷氨酸进行修饰，得到了多功能化的聚谷氨酸。进而以上述几类聚合物为配体对疏水纳米粒子进行修饰，合成了稳定的水分散纳米粒子。本文所取得的主要结果如下: 1.合成了含有三硫酯的赖氨酸NCA单体，并使其在六甲基二硅胺烷(HMDS)的引发下进行开环聚合，制备了侧链三硫酯修饰的聚赖氨酸，进而将其作为大分子链转移试剂调控寡聚乙二醇丙烯酸酯的RAFT聚合，合成了聚氨基酸为骨架、侧链为聚寡聚乙二醇丙烯酸酯的刷型聚合物。随后通过硼氢化钠还原三硫酯，得到了多巯基功能化的聚氨基酸刷型聚合物，进而采用配体交换策略将其与疏水的CdSe/ZnS量子点进行配体交换制备出水分散量子点(QDs)，在HeLa细胞中实现了荧光成像，显示出良好的胶体稳定性和生物相容性。 2.通过优化三硫酯功能化赖氨酸NCA单体的合成路线，合成了含有黄原酸酯的赖氨酸NCA单体，再采用HMDS引发制备了侧链含黄原酸酯的聚赖氨酸，随后以其为大分子链转移试剂调控“低活性”的N-乙烯基吡咯烷酮的RAFT聚合，合成了聚赖氨酸为骨架、侧链为聚乙烯吡咯烷酮的刷型聚合物，然后采用正己胺对黄原酸酯进行胺解，制备出侧链端基为巯基的水溶性梳型聚合物，将其做为聚合物配体对疏水的金纳米粒子进行表面修饰，得到稳定的水分散金纳米粒子。进而采用巯基与马来酰亚胺的Michael加成反应，制备出为侧链端基为多巴胺的梳型聚合物，可实现疏水Fe3O4纳米粒子的表面修饰，得到稳定的水分散Fe3O4纳米粒子。 3.采用聚α-谷氨酸为聚合物骨架，并将其侧链羧基作为后修饰的反应位点，利用高效的四组份Ugi反应，制备了三类多官能团（寡居乙二醇、吡啶、硫辛酸、两性离子以及叠氮）功能化的聚谷氨酸，利用配体交换的策略对疏水的CdSe/ZnS量子点进行修饰，制备了紧密包覆的，水分散量子点(11-13nm)。由于在配体交换的过程中能够很好的保留叠氮官能团的完整性，因此可利用无金属催化的炔烃与叠氮的点击化学实现量子点与DNA的偶联，所得的水分散量子点在HeLa细胞中可以实现荧光成像。