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基于具有生物活性有机分子的结构与功能，设计构筑新型功能大分子，并借助其自组装形成多层次、多尺度的复杂有序凝聚态结构的纳米聚集体，进而探索其作为生物医用材料的应用，是大分子生物功能材料相关领域的研究热点。为此，本学位论文以生物活性有机分子胆固醇、糖和氨基酸等为重要砌块，制备了系列聚合单体，进一步运用可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)、α-氨基酸N-羧酸酐开环聚合(NCA-ROP)、“Click”偶联反应等合成策略，成功制备得到系列结构可控的新型功能大分子。研究探索了生物活性功能砌块的存在对所得大分子的固相凝聚态结构、溶液中大分子构象与自组装调控的影响。在此基础上，以所得系列功能大分子为载体，运用多肿瘤细胞模型，研究了载体大分子的细胞毒性、自组装纳米颗粒与凝集素的识别作用及其蛋白质表面吸附、阿霉素(DOX)药物的负载、输送与释放行为，并进一步探索了载药纳米颗粒的细胞内外相互作用机制调控。本学位论文的研究工作主要包括五个部分: (1)以生物活性胆固醇(Chol)、谷氨酸苄酯(BLG)为主要原料，运用RAFT、NCA开环聚合以及“Click”偶联合成策略，制备了系列刚性链-刚性链结构的新型二嵌段大分子PMAChol-b-PBLG，并进一步采用多种表征研究手段对其热稳定性、凝聚态微结构、大分子溶液性质与自组装行为进行了研究。结果发现，系列PMAChol-b-PBLG中PBLG嵌段在本体及THF溶液中均呈α-螺旋二级结构，其本体液晶相结构及其相转变行为与大分子中含胆固醇砌块PMAChol嵌段组分的含量相关，同时PBLG嵌段的二级结构与两嵌段组分的质量比对PMAChol-b-PBLG溶液自组装聚集体的表观形貌产生重要影响。 (2)基于具有生理活性与生物功能的胆固醇和半乳糖(gala)，分子设计并合成制备了系列结构可控的新型两亲性PMAgala18-b-PMAChols。进一步通过“纳米沉淀法”，自组装制备得到了具有球状、纤维状等形貌的纳米尺度功能聚集体。研究结果发现，在相等的PMAgala18嵌段质量浓度下，在水溶液中系列PMAgala18-b-PMAChols自组装聚集体的拓扑形貌对其与RCA120凝集素的识别作用、BSA蛋白质表面吸附产生影响，同时发现系列PMAgala18-b-PMAChols负载DOX的纳米复合胶束的形貌也显著影响其在人肝癌细胞SK-Hep-1中的输送以及药物释放。 (3)为了设计构筑细胞外靶向、细胞内环境刺激响应性功能大分子药物输送载体，采用生物活性胆固醇和谷氨酸苄酯(BLG)，以还原响应性二硫键（-SS-）桥连，合成制备了系列结构可控新型两亲性功能大分子PMAgala27-SS-PBLG和PMAgala27-CC-PBLG参比对照。进一步通过溶液自组装，制备得到以PMAgala27为壳、PBLG为核，且核壳界面具有二硫键的PMAgala27-SS-PBLG30自组装胶束。研究结果发现，PMAgala27-SS-PBLG30自组装胶束在体外试验中呈现优异的还原响应性，并能够在水溶液中特异性地识别RCA120凝集素，由碳碳键(-CC-)桥连的PMAgala27-CC-PBLG30与荧光分子香豆素6(C6)形成的绿色荧光标记复合胶束在体外人肝癌细胞HepG2内吞实验中发现具有靶向性，表明胶束壳层的半乳糖基具有肝细胞靶向功能。 (4)在前述二嵌段大分子研究的基础上，进一步以生物活性胆固醇、半乳糖与pH响应性的甲基丙烯酸(MAA)为砌块，分子设计并合成制备了系列新型侧挂半乳糖、胆固醇的pH响应性的PMAgala18-b-P(MAA-co-MAChol)s。研究结果发现，MAA与疏水性MAChol单体的共聚能够调控P(MAA-co-MAChol)嵌段的序列有序性，抑制胆固醇砌块形成液晶相，并提升大分子载体的DOX负载效率与弱酸性条件下DOX的pH响应性释放能力。系列PMAgala18-b-P(MAA-co-MAChol)s具有较低的细胞毒性，其载DOX复合胶束能够内吞进入人肺癌细胞H1299与人肝癌细胞HepG2，并释放负载的DOX，高效抑制肿瘤细胞的增殖。 (5)围绕PMAgala18-b-P(MAA-co-MA Chol)s载DOX复合胶束细胞内吞、细胞内迁移与DOX药物释放机制研究目标，合成制备了二嵌段三组分PMAgala18-b-P(MAA24-co-MAChol6)，并进一步运用生物成像和细胞内吞途径选择性抑制方法，研究了PMAgala18-b-P(MAA24-co-MAChol6)与DOX复合胶束的体外人神经胶质瘤细胞H4的内吞通路及细胞内共定位。研究结果发现，载药复合胶束主要经过网格蛋白与小窝蛋白介导的内吞途径入胞，采用能够稳转GFP-LC3基因的人神经胶质瘤细胞H4-GFP-LC3的实验发现，载药复合胶束粒子诱导细胞内自噬水平上调，被自噬体捕获，3-甲基腺嘌呤(3-MA)、氯喹(CQ)自噬抑制剂或雷帕霉素(RAPA)自噬激活剂的联用能改变H4-GFP-LC3细胞内的自噬行为，提高负载DOX复合胶束对H4-GFP-LC3细胞的增殖抑制效果，载药复合胶束与细胞内自噬调节剂联用呈现良好的协同效应。