本论文设计合成了四种具有不同荧光发射的水溶性阳离子共轭聚合物(CCPs)，并制备了一系列末端带有季铵盐基团及不同功能基团的水溶性聚噻吩衍生物(WSPTs)。将具有多色荧光特性的CCPs与鲑鱼精DNA和组蛋白自组装获得多色界面静电复合(IPC)纤维，并研究了它们在细菌封装中的应用。此外，还研究了WSPTs中功能基团的疏水性对其光物理性质及其在水溶液中形成的聚集体的粒径分布的影响，并将其用于细胞成像。主要研究内容如下:　　1.设计合成了四种具有不同荧光发射的CCPs（蓝色、绿色、橙红色和红色），它们可通过界面静电复合的方式与鲑鱼精DNA和组蛋白自组装形成具有荧光特性的纤维。通过DNA、组蛋白以及红绿蓝三种颜色的CCPs的共同自组装能够获得不同荧光颜色编码的IPC纤维。调节红绿蓝三种CCPs的比例即可调控它们之间的荧光共振能量转移效率，进而调控纤维的荧光颜色。等温量热滴定实验证明纤维形成的作用力主要有静电相互作用、疏水相互作用以及反离子和结合水的释放。这些IPC纤维可以用于封装GFP基因编码的大肠杆菌（BL21菌株），通过改变外界环境即可调控细菌内部GFP的表达。这些多色荧光纤维在生物传感、生物分子的传输和释放以及组织工程等领域有重要的应用价值。　　2.通过FeCl3氧化聚合的方式合成了四种末端带有季铵盐基团及不同功能基团的WSPTs(PT、PT-DDA、PT-ADA和PT-ADA-PPR)。随着功能基团疏水性的不断增加，PT、PT-ADA和PT-DDA的光物理性质及其在水溶液中所形成的聚集体的粒径分布表现出一定的规律。这四种WSPTs均具有细胞毒性低、光稳定性好的优点，并能实现A549细胞的溶酶体特异性成像。卟啉基团的引入拓宽了聚合物的吸收及发射光谱范围，因此，PT-ADA-PPR可以同时被488 nm和559nm两种激发光激发，并表现出两种不同的发射路径（聚噻吩骨架和卟啉基团的发射），成功用于溶酶体特异性双色成像。