发光聚合物纳米材料,不仅具有发光功能材料种类多、应用范围广等特性,还兼具聚合物纳米材料生物相容性好、易功能化等特性,被广泛应用于生物成像、生物传感、药物递送等生物医学领域,设计构建新型可控合成水溶性良好、生物相容性优异的多功能发光聚合物纳米材料具有十分重要的意义。本文首先利用聚合诱导自组装（Polymerization-Induced Self-Assembly,PISA）和回流沉淀聚合的方法,将Eu（Ⅲ）配合物通过共价连接的方式键合到聚合物链上,简单快捷的制备出两种基于Eu（Ⅲ）的发光聚合物纳米材料,探究了其在肿瘤细胞成像与治疗中的应用;其次,通过分子设计,选用双电子给体成功合成了具有近红外二区（NIR-II）光热性能的半导体聚合物纳米材料,并基于该纳米材料构建了NIR-II光响应的水凝胶载药体系,研究了其化疗/光热协同抗肿瘤的应用。本文具体研究内容如下:1.含Eu（Ⅲ）聚合物纳米探针的构建及其细胞成像研究:首先利用可逆加成-断裂链转移聚合法（Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer Polymerization,RAFT）可控制备了亲水性的大分子链转移剂Poly（PEGMA）-CTA,然后利用RAFT聚合诱导自组装（PISA）的方法,通过一步反应将含Eu（Ⅲ）配合物（Eu（TTA）2（AA）phen）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）通过共价连接的方式键合到Poly（PEGMA）-CTA链上,得到亲水性聚合物纳米探针Poly（PMEu）NPs。研究表明,该纳米探针为球形,粒径约为210 nm,具有良好的单分散性,且发光量子效率高达37.2%,发光寿命为312.4μs。细胞实验结果表明,Poly（PMEu）NPs具有良好的生物相容性,能够被癌细胞有效摄取并富集在细胞质内,显示出较高的发光强度,可用作高效的细胞成像纳米探针。由此可见,利用RAFT聚合诱导自组装方法制备的Poly（PMEu）NPs,为开发具有良好生物相容性和细胞成像效果的稀土高分子发光纳米探针提供了一种简便的策略。2.含Eu（Ⅲ）聚合物纳米凝胶的构建及其细胞成像和药物递送应用研究:通过回流沉淀聚合法将稀土配合物和丙烯酸一步聚合,制备了含稀土聚合物的纳米凝胶PAAEu NGs。研究表明,该纳米凝胶为球形,尺寸均一且单分散性好,发光量子效率为22.5%,发光寿命为445.1μs。因纳米凝胶表面含有大量的羧基基团而带有负电荷,可以通过静电相互作用负载带正电荷药物,本章以抗癌药物DOX为模型,以静电吸附的方式负载到纳米凝胶上,药物负载量可达80.8 wt%。同时因交联剂BMOD中含有二硫键,所以PAAEu NGs可以在肿瘤微酸环境和高浓度谷胱甘肽刺激下,发生解离从而释放出抗癌药物DOX,具有良好的抑癌效果。综上所述,利用回流沉淀聚合法制备的PAAEu NGs,具有良好的生物相容性以及优异的发光性能,不仅可以用于细胞成像探针,同时还可以作为药物载体用于肿瘤微环境的响应性治疗。3.含半导体聚合物纳米材料水凝胶载药体系的构建及化疗/光热抗肿瘤应用:首先,通过分子设计合成了兼具NIR-II发光和光热性能（PTT）的半导体聚合物纳米材料Poly（TTQ-co-BT-co-2Tc）,利用两亲性嵌段聚合物F127对半导体聚合物进行物理包裹,得到亲水性聚合物纳米颗粒PTBT NPs。将PTBT NPs及抗癌药物BTZ包裹在含NIPAM基团可降解性乳糖水凝胶Gel BL中,制备成NIR-II光响应的乳糖水凝胶载药体系PTBT-BTZ@Gel BL。通过体外光控药物释放研究发现,该载药体系可以在1064 nm激光的照射下有效释放抗癌药物BTZ;体内实验发现乳糖水凝胶可有效的被肿瘤组织吸收,且PTBT NPs在生物体内具有优异的光热转化效率。最后,体内抗肿瘤实验表明通过PTBT-BTZ@Gel BL的光热治疗和化疗协同治疗,可高效抑制肿瘤生长,且未检出其对正常组织的毒副作用。