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细菌感染和癌症病例的增加已经成为临床的主要挑战。细菌和癌细胞中连续的基因突变是造成它们对抗生素和药物耐药性增加的主要原因。为了克服这些障碍,已经出现了替代策略。最有效的方法之一是使用阳离子超分子体系作为生物材料,应用于细胞膜结构的破坏,从而避免药物的使用,同时大大降低了对健康细胞的副作用。由病原菌引起的感染数量的增加已经严重影响了人类社会,例如,每年有许多死于革兰氏阳性耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌(MRSA)。我们通过β-苄基-1-天冬氨酸N-羧酸酐的开环聚合反应,然后进行氨解反应和随后的甲基化反应,合成了四种具有不同侧链长度的基于阳离子聚天冬酰胺衍生物的可生物降解抗菌聚合物材料。阳离子季铵基团有助于将阳离子聚合物插入带负电荷的细菌膜中而导致膜分解,随后细菌因内容物泄漏而死亡。这种可生物降解聚合物还可以通过其可降解的骨架来降低微生物耐药性。为了改进这些聚阳离子较差的生物相容性,通过超分子主体-客体方法将羧基吡咯烷酮[5]芳烃(CP[5]A)引入聚合物型抗菌剂中,从而获得具有pH敏感特性(CP[5]A在酸性条件下脱离阳离子季铵盐化合物)且能够选择性靶向革兰氏阳性细菌的新型超分子抗菌材料。最后,将这种简单而强大的超分子抗菌系统应用于体内MRSA感染的伤口抗菌与愈合,为构建先进的抗菌生物材料提供了重要参考。此外我们还设计了一种联合光动力学治疗癌症的阳离子超分子体系,我们合成得到了一种三嵌段阳离子共聚物。季胺化的苯硼酸频哪醇酯修饰的聚2-丙烯酰基-乙基-二乙基溴化铵(BPDEAEA)链段为整个体系提供了靶向作用、聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)链段则由环糊精修饰以提供TPEDB的结合位点,而疏水链段聚2-(5,5-二甲基-1,3-二恶烷-2-基氧基)丙烯酸乙酯(PDMDEA)则为超分子体系提供聚集态的稳定性。4,4’-(1,2-二苯乙烯-1,2-二基)双(1,4-亚苯基二硼酸)(TPEDB)是一种能够在白光照射下产生ROS(活性氧)的AIE分子,与阳离子高分子协同对抗癌细胞,其通过与β-环糊精化学栓系结合。并且,我们通过主客体做用成功引入了CP[5]A,CP[5]A在微酸环境中的pH响应明显提高了功能化的阳离子高分子的生物相容性。总体而言,这些结果为癌症治疗提供了一种利用大分子化合物设计抗癌治疗药物的新方法。