水溶性共轭聚合物分子刷具有良好的水溶性,光学稳定性以及生物相容性,在生物和化学传感领域得到深入地研究,阴离子型的聚合物分子刷进入细胞膜有一定的困难,而阳离子型聚合物分子刷则具有较高的生物毒性,为此,本论文合成一种中性半乳糖结构的水溶性共轭聚合物,通过紫外吸收和荧光发射光谱、动态光散射、扫描电镜和透射电镜等手段来研究其分子结构。我们的目的是获得水溶性好,荧光量子效率高、分散性好等具有理想性质的荧光材料,同时开发这种材料在生物传感和金属离子检测方面的应用。本论文分为四个部分。　　1、合成了一种水溶性含糖共轭聚合物分子刷(PFB-Gal)。首先通过Suziki偶联反应合成侧链含有羟基的聚芴苯大分子,然后与二溴异丁酰溴,低温条件下进行酯化反应得到大分子引发剂,再与保护了羟基的半乳糖单体进行原子转移自由基聚合(ATRP)得到含有聚乳糖的分子刷型共轭聚合物,最后将聚合物进行水解反应,得到水溶性的含糖共轭聚合物分子刷(PFB-Gal)。通过NMR和IR对合成产物进行表征,充分证明了我们合成了一种新型水溶性共轭聚合物。　　2、水溶性含糖共轭聚合物(PFB-Gal)具有良好的生物相容性、水溶性(38mg/mL)和荧光稳定性。荧光吸收和发射光谱显示其吸收峰在350nm,发射峰在445nm,荧光效率达到54％,对金属离子有抵抗性,并且在酸性环境中荧光性很稳定,透射电子显微镜(TEM)和动态光散射(DLS)表明了PFB-Gal具有良好分散性,在一定浓度溶液中会成条形聚集并且生长。　　3、通过MTT法表征了聚合物PFB-Gal的细胞毒性,当聚合物浓度为0.5mg/mL时,细胞的存活率达到80%以上,说明其细胞毒性比较低。用聚合物PFB-Gal标记人胰腺癌细胞(PANC-1),体现了其具有荧光成像功能,在细胞探针方面有广阔的应用前景。同时聚合物PFB-Gal还可以修饰纳米氧化铁粒子,这样不仅可以改善磁纳米粒子的水溶性,还可以使纳米粒子具有荧光的特性,这样的复合材料在生物载药上有潜在的应用。　　4、研究共轭聚合物对铜离子的检测,我们用四种芴苯结构的无配位聚合物,根据他们的对铜离子的荧光检测结果,在不同的亲核和非亲核试剂中,我们发现二价态铜离子的荧光猝灭非常明显,特别是在亲核试剂中有助于诱发从共轭聚合物到铜离子溶液混合物的电子转移。据我们所知,这是首次报道一种不含配体的共轭聚合物,用于检测铜离子的传感器。因此,溶剂诱导电子转移以极大的选择性为开发未来无配位体的共轭聚合物传感器提供了一种新颖的方法。