由于聚合物胶体粒子的特殊尺寸效应及多功能性，他们在药物运输，生物感应，生物印迹和离子检测等方面得到了广泛的应用。近年来聚合物化学在生物方面的应用日益增多，许多与生物学相关的基团和化学反应都被引入到聚合物化学中，巯基与二硫键就是这样的功能基团。巯基的反应活性很高，可以与多种常见官能团进行高效，定量的反应，而二硫键在还原条件下易断裂形成巯基，在氧化条件下又可以变成二硫键，这些特性使带有巯基和二硫键的聚合物以及胶体粒子具有更多功能。本文中，我们利用多种活性聚合反应，包括原子转移自由基聚合（ATRP）和可逆加成断裂链转移（RAFT）聚合制备了结构不同的带有二硫键的聚合物，通过这些聚合物我们进一步合成了带有二硫键的新型胶体粒子包括多组分胶束，聚合物形状双亲性分子和聚合物蛋白质杂化微凝胶，并通过断裂其中部分二硫键得到巯基，利用巯基的多种反应使胶体粒子带上各种功能分子，然后对这些胶体粒子的性能进行了研究。　　1.具有多孔核结构的聚合物胶束的制备及其应用　　首先利用合成的带有羟基，二硫键和ATRP引发剂的2-溴-2-甲基丙酸2-（2-羟乙基二硫基）-乙酯通过开环聚合得到聚己内酯，然后利用溴基团分步先后聚合苯乙烯单体和聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯单体得到三嵌段聚合物聚己内酯-b-聚苯乙烯-b-聚聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯（PCL-b-PS-b-POEGMA）其中聚苯乙烯链段与聚己内酯链段由二硫键连接，聚合物记为（PCL-s-s-PS-POEGMA）。将三嵌段聚合物在水中进行自组装得到多组分胶束，不溶于水的PS和PCL链段形成胶束的核，溶于水的POEGMA形成壳层稳定胶束。在胶束核中，由于PCL和PS互不相容，在核内形成相分离，其中PCL在核中的体积分数远小于PS的体积分数，所以胶束核中PS是连续相，PCL是分散相。将聚合物胶束重新分散在乙腈中，因为PCL溶于乙腈，PS不溶于乙腈，所以PCL和POEGMA形成壳层，剩下的PS是胶束核。断开连接PCL和PS的二硫键，然后通过离心除掉断裂的PCL就得到核为多孔结构的胶束，并且孔壁上是断开二硫键留下的巯基。利用这个巯基可以在胶束核的孔壁上接上荧光分子芘和荧光素，也可以利用巯基对氯金酸的还原反应和对金纳米粒子的稳定能力在胶束核孔内制备金纳米粒子。　　2.使用可断裂的单链纳米粒子作为表面活性剂制备表面可调控的聚合物胶体粒子　　利用上一个体系中的小分子引发剂2-溴-2-甲基丙酸2-（2-羟乙基二硫基）-乙酯通过开环聚合制得聚己内酯，然后通过ATRP聚合N,N‘-二甲基氨基甲基丙烯酸乙酯单体得到嵌段聚合物聚己内酯-b-聚 N,N‘-二甲基氨基甲基丙烯酸乙酯（PCL-PDMAEMA），其中PCL与PDMAEMA之间是二硫键连接的所以记为PCL-s-s-PDMAEMA。将PCL-s-s-PDMAEMA的PDMAEMA链段使用二碘丁烷作为交联剂进行分子内交联，在极稀浓度下通过季铵盐化反应得到交联的部分季铵盐化的PDMAEMA交联纳米粒子。　　由于季铵盐化反应使PDMAEMA交联纳米粒子带上了正电荷，PDMAEMA交联纳米粒子具有亲水性，而PCL是疏水的聚合物链，所以我们就得到了聚合物组成的形状双亲性分子，记为NP-PCL-s-s-PDMAEMA。我们研究了它的表面活性剂行为，发现它同小分子表面活性剂一样可以降低水的表面张力。于是我们用它作为聚苯乙烯悬浮聚合的表面活性剂，得到了由形状双亲性分子NP-PCL-s-s-PDMAEMA稳定的聚苯乙烯乳胶粒子，其中憎水的PCL链在聚苯乙烯乳胶粒子里而亲水的PDMAEMA交联球在聚苯乙烯乳胶粒子表面稳定聚苯乙烯粒子。当使用还原剂三丁基膦断裂二硫键后，我们得到了表面带有巯基的聚苯乙烯乳胶粒子，为了防止巯基氧化，我们用2,2‘-二硫二吡啶进行封端，得到表面带有二硫吡啶基团的聚苯乙烯乳胶粒子。该乳胶粒子可以和各种带有巯基的分子进行高效反应，我们选择巯基修饰的荧光素分子来和带有二硫吡啶基团的聚苯乙烯乳胶粒子反应，得到表面有荧光素分子修饰的聚苯乙烯乳胶粒子，这种乳胶粒子可以在荧光共聚焦显微镜下进行观察。　　3.以蛋白质为交联剂制备聚合物蛋白质杂化纳米凝胶　　我们制备了单体吡啶二硫甲基丙烯酸乙酯，然后将其与单体二乙二醇甲基甲基丙烯酸乙酯进行RAFT无规共聚，得到聚合物聚（二乙二醇甲基甲基丙烯酸乙酯-co-吡啶二硫甲基丙烯酸乙酯）（Poly（DEGMA-co-PDSM）），并将无规共聚物的RAFT末端改为二硫吡啶基团得到聚合物Poly（DEGMA-co-PDSM）-s-s-Py。我们还使用还原剂TCEP处理牛血清白蛋白（BSA），还原其部分二硫键得到带有六个巯基的还原型BSA，通过圆二色谱的测定和比较还原前后BSA的酯酶活性，我们发现还原后的BSA与未还原的相比结构变化并不大，并且也保留了大部分的活性（90％左右）。由于聚合物有温度响应性，我们测量其临界溶解温度，并在低于临界溶解温度下制备了聚合物水溶液。在搅拌和氩气保护下，将聚合物的水溶液和还原型BSA的水溶液混合得到纳米凝胶。　　我们调节反应条件，制备了三种不同的纳米凝胶H-1、H-0.6和H-1-0.5，其中H-1和H-0.6的交联度相等，都是80%的交联度，反应时加入的聚合物和BSA的量也相同，只是反应时的溶液体积不同，分别是1mL和0.6mL，而H-1-0.5和H-1的聚合物量和反应溶液体积相等，只是BSA交联剂加入量较少，交联度只有50%。我们通过测定BSA的巯基与聚合物二硫吡啶基团反应产生的吡啶硫酮的紫外吸收得到吡啶硫酮的量，确定反应已经完全。纳米凝胶也具有温度响应性，我们测量了纳米凝胶的相变温度，然后通过透射电镜，原子力显微镜和动态光散射结果比较了相变温度上下，纳米凝胶尺寸和形貌的变化。我们还利用圆二色谱和BSA酯酶活性测试的结果，比较了BSA，还原型BSA和三种纳米凝胶中BSA的结构和活性，发现纳米凝胶中BSA结构没有明显变化，也保留了大部分活性（90%左右）。由于纳米凝胶中BSA与聚合物是通过二硫键连接的，我们用动态光散射表征了在不同浓度的谷胱甘肽溶液中纳米凝胶断裂的情况。最后，我们表征了纳米凝胶的毒性和细胞摄取的情况，结果发现纳米凝胶具有很好的生物相容性，并且可以顺利进入细胞内。