超分子化学,是“研究分子组装和分子间键的化学”,自提出以来,因其多学科交叉共融的特点得到了国内外学术前沿的广泛、密切关注。超分子组装是超分子化学中构筑基元通过分子间非共价作用形成聚集体的重要手段。几十年来,超分子组装的研究主要集中于分子、聚合物、纳米粒子、生物分子、液晶分子等分子层次或者纳米尺度的构筑基元,而对微米及以上宏观构筑基元的超分子组装研究相对较少。宏观构筑基元的超分子组装,可以作为连接分子或纳米尺度超分子基础研究到体相超分子材料制备的桥梁,为构筑复杂三维有序结构提供一种新的思路。由于超分子组装具有自下而上、实验条件温和、生物相容性较好、具有特异性识别体系等优点,因而宏观超分子组装构筑的三维有序结构可以面向诱导细胞分化模版和组织工程支架等生物材料领域的潜在应用。本论文针对宏观超分子组装中随着构筑基元尺寸增大所导致的扩散运动“驱动力不足”和组装过程构筑基元间“结合强度不够”的问题,从构筑基元的可控运动和构筑基元的超分子组装两方面展开研究,获得了以下三方面的研究成果：1.提出了“宏观构筑基元的可控运动是实现其超分子组装的先决条件”的学术观点,通过运动减阻、加强动力和运动形态调控三方面的研究,实现了宏观构筑基元的高效可控运动。进而,结合宏观构筑基元的可控运动以及构筑基元间疏水相互作用,实现了界面二维有序聚集体的制备。2.提出并发展了“柔性间隔层”的概念,即在构筑基元表面引入一种具有高流动性的聚电解质多层膜(PEI/PA A)涂层,一方面降低构筑基元表面粗糙度,另一方面利用该涂层的柔性特点和流动特性增加表面超分子官能团的自由程度,采用多重相互作用(multivalency)的原理有效促进了构筑基元表面超分子相互作用,实现了非水凝胶体系宏观构筑基元的超分子组装。3.提出并发展了磁诱导定位与宏观超分子组装相结合的方法,实现了二维／三维有序结构的自下而上可控制备。进而,将表面修饰有特定生物活性分子(生物素或亲和素)的特殊构筑基元引入到三维有序结构内部,初步探索了所制备三维有序结构在生物材料方面的应用。