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基于新型共轭聚合物的荧光纳米材料具有优异的光学性能,在过去的几十年里引起了极大的关注。研究表明,通过精巧的设计策略及合成化学手段,能够很好地调控共轭聚合物的发光特性,继而制备成功能纳米材料,被广泛用于生物／化学传感及生物医学成像等领域。本论文研究工作主要致力于新型共轭聚合物的设计合成及其荧光纳米材料在细胞成像和生物/化学传感方面的应用。1.远/近红外荧光的共轭聚合物纳米粒子尺寸依赖的光学特性及细胞成像应用合成了三组分手性共轭聚合物2-P1。通过再沉淀法,制备了三种粒径介于80-190 nm的共轭聚合物纳米粒子。有趣的是,随着粒径的逐渐增大,手性纳米粒子表现出尺寸依赖的光学行为。另外,在540 nm激发光下,纳米粒子悬浮液能够产生远／近红外荧光。实验表明,纳米粒子悬浮液光稳定性高、细胞毒性低,被成功用于HeLa细胞荧光成像。2.可调控AIE性能的新型硼杂化共轭高分子的合成及细胞成像应用合成了AIE/AIEE活性的新型硼杂化高分子3-P1-3-P4。仅通过改变高分子骨架上的取代苯环,成功地调控纳米粒子悬浮液的荧光颜色,最大发射波长可到近红外区。基于纳米粒子良好的光学性能,其悬浮液成功用于HeLa细胞荧光成像。3.基于β-ketoiminate的D-A型共轭高分子AIE性质研究及细胞成像应用合成了三个基于β-ketoiminate骨架的D-A型有机硼高分子4-P14-P3。所有高分子均表现出明显的AIE性质。通过在高分子主链上引入供电子能力不同的单体,方便地调控其AIE性能。该法提供了一个调控共轭高分子AIE性能切实可行的设计策略。MCF-7乳腺癌细胞荧光成像实验表明,所得共轭聚合物纳米粒子光稳定性高、细胞毒性低,是非常有开发前景的荧光成像材料。4.含silole单元的聚合物纳米粒子低电位电致化学发光及生物传感合成了含silole和咔唑单元的共轭聚合物5-P1,通过纳米沉淀法,制备了平均粒径约为7.5 nm的聚合物纳米粒子。在水溶液中,纳米粒子能够在相对较低的阳极电位下产生ECL信号。在共反应剂三丙胺存在下,纳米粒子悬浮液阳极ECL辐射峰电位为+0.78 V(vs. Ag/AgCl参比电极)。通过能量共振转移作用,ECL信号能够被多巴胺有效淬灭,检测结果表现出较高的灵敏度和选择性,最低检测限为50 nM。5.新型铕共轭高分子的合成及其对N-Boc-Proline的圆二色光谱(CD)传感合成了含二苯并硅杂环戊二烯单元与β-二酮单元的共轭高分子6-P1。6-P1主链上p-二酮单元作为配位骨架进一步与噻吩甲酰三氟丙酮和Eu(NO3)3在碱性条件下反应得到高分子配合物6-P2。非手性高分子6-P2在N-Boc-L/D-脯氨酸配位诱导作用下能够产生较强的CD信号,检测结果表现出良好的选择性。该工作首次报导了稀土高分子配合物作为CD传感器用于氨基酸的检测,为今后发展该类型的CD传感器奠定了基础。