半导体聚合物纳米颗粒作为荧光探针具有很多优异的特性，在近些年得到了研究者广泛的关注。通常由π-共轭聚合物制备的小尺寸纳米颗粒被称之为聚合物量子点，目前它们已经被广泛地应用于荧光成像和生物传感等诸多领域。相比较于传统小分子染料和无机半导体量子点，聚合物量子点的单粒子荧光亮度以及细胞标记亮度都要高出一个数量级以上，因此在细胞标记、荧光成像和流式细胞术等研究中具有明显优势。最近的研究表明可以通过简便的方法将聚合物量子点与生物分子偶联，经过生物功能化后的量子点可以被应用于细胞特异性标记、体内成像以及生物传感等更广阔的领域。正由于有机半导体纳米颗粒所具有的诸多优越特性，使得它们在生物医学领域发挥出巨大的潜力。聚合物量子点的单粒子荧光亮度往往依赖于其尺寸的大小，因此对于其尺寸依赖特性的研究一直是一个重要的研究课题。在此我们制备了不同粒径的聚合物纳米颗粒，并以此为基础研究了聚合物纳米颗粒荧光以及细胞标记的尺寸依赖特性。通过研究发现聚合物在有机溶剂中的构象对于聚合物的折叠和纳米颗粒的形成过程会产生很大的影响。同时这些构象的变化也影响着聚合物纳米颗粒的光学特性，从而使得聚合物纳米颗粒在吸收和发射上表现出明显的尺寸依赖特性。又通过单粒子荧光成像对不同粒径的聚合物纳米颗粒进行荧光亮度的比较，发现荧光与纳米颗粒尺寸之间存在一个二次方的依赖关系。随后通过引入一个带正电的Nile Blue染料分子，研究了不同粒径聚合物纳米颗粒的荧光猝灭特性。结果表明在低浓度时染料分子对聚合物纳米颗粒表现出极为高效的猝灭效率，但随着染料浓度的继续增加，对聚合物纳米颗粒的荧光猝灭效率也会随之改变。最后利用不同粒径的聚合物纳米颗粒对细胞进行细胞内吞和特异性免疫荧光标记，实验结果表明小尺寸的聚合物纳米颗粒在免疫荧光细胞标记方面具有更高的标记亮度，而尺寸适中的聚合物纳米颗粒却表现出更高的内吞效率。本论文有关尺寸依赖特性的研究结果为聚合物纳米颗粒在生物成像以及传感中的应用方面提供了具有实际意义的指导。