树枝状聚合物作为具有明确的化学结构和原子数目的三维大分子,具有与线性高分子不同的独特物理、化学性质,使其在诸多领域具有潜在的用途。其中,聚甘油树枝状聚合物（Polyglycerol dendrimer,PGD）由于其良好的生物相容性和稳定性而在生物医学研究领域展现出较好的应用前景。然而,高代数的树枝状聚甘油合成与提纯步骤繁琐,产率低,极大地限制了该类材料的应用。在本文中,我们合成了一组具有树枝状臂的雪花形星形聚合物（Dendronized Arm Snowflake Polymer,DASP）,其内核由具有聚集诱导发光效应的四苯乙烯分子交联而成,总体上形成高度分支的外壳结构并呈现球状形貌,同时兼具高量子产率（30%）的荧光特性。该树枝状聚合物可作为多种功能分子的优异载体,通过封装合适激发波长的荧光团可将该纳米颗粒转变为具有超大斯托克斯位移、窄发射带和可实现长期细胞跟踪（9代）的稳定的荧光团;此外,将其用于封装和胞内递送非膜渗透型的抗生素分子,可实现胞内定植的金黄色葡萄球菌的高效杀灭。本论文涉及到的DASP合成方法基于一种聚合-交联过程。首先,以末端羟基被保护的树枝状聚甘油的降冰片烯衍生物为单体进行开环易位聚合（ROMP）形成侧链高度分支的刷状聚合物,再以二齿的四苯乙烯降冰片烯衍生物作为交联剂,使其发生进一步ROMP聚合与交联。通过调节单体和交联剂的比例,可以获得一系列尺寸和分子量不同的星型聚合物DASP;最后将对末端羟基进行脱保护,即可获得水溶性良好的一系列球状DASP支架。这些水溶性DASP支架具有分散系数低、尺寸均一、分支度极高、负载与功能化简单、生物相容性好等特点。由于该DASP星型聚合物纳米颗粒内核为具有聚集诱导发光效应的四苯乙烯,因此其在有机和水性环境中都具有强荧光性能,可进行细胞成像和追踪。此外,通过共价或非共价的方式可将其他不同荧光团引入DASP支架中,使其成为理想的光收集平台,通过产生高效率的荧光共振能量转移（FRET）获得具有大斯托克斯位移（290 nm）和窄发射带的发光性质。该合成策略解决了传统AIE发光剂（AIEgens）水溶性差和宽发射波范围的缺点,并且能够通过引入不同受体小分子荧光团来实现对荧光发射波长的调节,从而构建出不同发光颜色的大分子荧光团。该DASP支架对其内部的功能基团具有较好的保护作用,因此构建的大分子荧光探针具有很高的光稳定性,可有效实现细胞的长期胞内成像。同时,由于DASP骨架具有亲水-疏水的核壳结构和很高的支化程度,它可以对疏水小分子进行有效的包载,因此可以作为出色的药物递送载体使用。例如,将疏水型抗生素药物氯霉素封装入DASP支架中,即可通过DASP骨架巨胞饮的进胞方式将包载的氯霉素递送至被金黄色葡萄球菌感染的细胞中。研究结果表明其抑菌率大于99.9%,实现了良好的胞内抗菌效果。