多糖是以单糖为组成单元的高分子碳水化合物,在自然界中来源丰富,因具有良好的生物相容性、生物可降解性以及细胞识别、蛋白靶向等生物功能性而受到广泛关注。本论文通过接枝共聚诱导自组装法（Graft copolymerization Induced Self-assembly,GISA法）制备了两种不同的多糖基纳米凝胶,分别借助电荷作用、多糖-蛋白质识别作用驱动纳米凝胶的高层级自组装,从而得到以纳米凝胶为构筑单元的多糖基高层级组装体,并对其生物功能性进行探究。首先,设计并制备了带正电荷的壳寡糖/葡聚糖-聚丙烯酸甲酯纳米凝胶（COS/Dex-ss-PMA NG,简称为COS/Dex NG）,选用带负电荷的多糖——透明质酸（HA）,利用静电作用力驱动纳米凝胶的高层级自组装,从而得到了粒径可控的高层级组装体（HA-NG）。研究结果表明,改变丙烯酸甲酯与多糖单元的投料比(N_MA/N_Glu)可以调节COS/Dex NG的粒径,同时只有当COS/Dex NG与HA的质量比(M_NG/M_HA)满足一定条件时才能诱导纳米凝胶的高层级自组装。对于不同粒径的COS/Dex NG体系,能够诱导纳米凝胶高层级自组装的M_NG/M_HA不尽相同。因此通过控制N_MA/N_Glu和M_NG/M_HA可以调节HA-NG的粒径以满足不同的应用需要。为了进一步研究纳米凝胶及其高层级组装体与细胞的相互作用,用近红外荧光分子Cy5.5对N_MA/N_Glu为4:1的COS/Dex NG₄进行荧光修饰。在此基础上,以M_NG/M_HA为2:1的比例构建高层级组装体（HA-NG₄-Cy5.5）。细胞实验研究表明,该高层级组装体具有良好的生物相容性,且通过HA-CD44特异性结合可实现对高表达CD44的A549细胞的主动靶向。其次,同样利用GISA法制备得到了葡聚糖-聚丙烯酸甲酯纳米凝胶（Dex-ss-PMA NG,简称为Dex NG）,在此基础上,利用刀豆球蛋白A（Con A）与葡聚糖的特异性识别作用诱导高层级自组装,从而得到尺度可控的Con A-葡聚糖纳米凝胶高层级组装体（Con A-Dex NG）。通过透射电镜、红外光谱、核磁共振波谱、等温滴定量热法等手段对高层级组装体的粒径、结构和形貌进行表征,探讨了其高层级自组装的机理。此外,还探究了Con A以及Con A-Dex NG对A549细胞的细胞毒性。结果表明,该高层级组装体的尺寸同纳米凝胶与Con A的质量比(M_NG/M_{Con A})直接相关;游离的Con A对A549细胞具有抑制作用,且Con A在参与高层级自组装的过程中不会影响其生物活性。综上,本论文实现了利用电荷相互作用和多糖—凝集素间识别作用驱动的多糖基纳米凝胶的高层级自组装。研究结果展示了非共价键作用对于多糖基纳米材料高层级自组装的重要意义,并得到了由多糖、凝集素等生物大分子组成的高层级组装体,该类组装体尺度可控且具有良好的生物功能性,相关组装机理的研究为后续生物医学应用奠定了坚实基础。