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近年来,水溶性共轭聚合物因同时具有共轭聚合物优异的光电活性和聚电解质的水溶性特点而在化学／生物传感、医学诊断及成像等领域得到广泛应用。生物或化学基团功能化的水溶性共轭聚合物含有可特异性识别生物分子的功能基团(如糖基、生物素、氨基酸、肽段、核酸、抗体、氨基等),进一步拓宽了其在生物／化学分析领域的应用。本论文通过对PPE类共轭聚合物主链的掺杂和侧链的修饰,得到两种功能化的共轭聚合物,研究了其光物理性质,并探索其在生物／化学分析领域的应用,旨在为进一步拓宽共轭聚合物的应用范围,并获得更高效的荧光传感材料提供新的思路和理论依据。主要研究工作包括以下几个方面：1.设计、合成了主链含芴单元,侧链修饰生物素的具有蓝光发射特性的水溶性共轭聚合物PFPNBr-biotin。先通过Sonogashira聚合得到中性侧链修饰有叔丁酯保护的氨基基团的共轭聚合物PFP-Boc,然后将其侧链氨基脱保护得到中性的侧链氨基修饰的聚合物PFP-NH2,最后将生物素修饰到其侧链并对其进行离子化得到生物素化的阳离子型水溶性共轭聚合物PFPNBr-biotin. PFPNBr-biotin在极性有机溶剂(如DMSO、甲醇等)中能够溶解,在水中能微量溶解。2.利用傅里叶变换红外光谱对PFPNBr-biotin进行了表征；以荧光光谱为主要分析手段,通过测定PFPNBr-biotin所在溶液环境改变时其光谱变化,研究PFPNBr-biotin在不同自身浓度、不同溶剂(甲醇：水比例不同)以及不同溶液pH值条件下其光物理性质的变化。得出以下结论：1) PFPNBr-biotin的荧光发射强度在其自身浓度为100μM-400μM的范围内,随浓度的增大而增大；当浓度大于400μM,随浓度的增大,其荧光发射强度呈减弱趋势；2) PFPNBr-biotin在甲醇中能均匀分散,随着甲醇溶剂中水的比例不断增大,其荧光发射强度逐渐减弱。在甲醇：水比例为5：5时,其荧光接近完全猝灭；3)在甲醇：水比例为8：2的混合溶剂中,PFPNBr-biotin的荧光对pH有一定的依赖性：在pH=5时,其荧光发射强度最大；在pH=7时,其荧光发射强度最低。3.将苯并硒唑引入聚芴炔和苯的共轭主链,得到侧链修饰有叔丁酯保护氨基的共轭聚合物PFBTP-Boc。首先合成侧链修饰有叔丁酯保护氨基的单体M2,再让M2和M1、苯并硒唑(M3)进行Sonogashira聚合得到PFBTP-Boc。该聚合物可发生主链基团间的能量转移,具有绿光发射特性。研究了金属离子对其光物理性质的影响,发现其具有较好的抗金属离子干扰的能力。4.初步探索了生物素化的水溶性共轭聚合物PFPNBr-biotin在化学与生物传感领域的应用。研究了PFPNBr-biotin对蛋白质及金属离子的检测。研究表明：1)PFPNBr-biotin在pH为7和9时均可实现对链霉亲和素的特异性识别,且选择性较好；2)金属离子对PFPNBr-biotin荧光发射强度的影响具有一定的pH依赖性。当pH=9时,Hg2+、Cd2+等多种金属离子均可使其荧光增强；在pH=5时,加入链霉亲和素可提高PFPNBr-biotin对Ni2+检测的选择性。另外,通过PFPNBr-biotin侧链的生物素与修饰在抗体上的链霉亲和素之间的特异性结合,将PFPNBr-biotin与亲和素修饰的甲胎蛋白抗体(anti-AFP)连接起来,实现了以水溶性共轭聚合物为荧光报告基团对蛋白质的荧光标记,有望应用于疾病相关的抗原及肿瘤标志物的检测。