本论文设计制备了一系列近红外光学活性的共轭聚合物及其纳米粒子，并研究其在光增强的基因递送、近红外光学治疗以及拉曼分子指纹成像方面的应用。主要研究内容如下:　　1.利用共轭聚合物的荧光特性和侧链阳离子化优势筛选了一系列高效低毒的基因载体材料。分别从荧光实时成像、自组装以及细胞内滞留能力等方面探讨了阳离子共轭聚合物在基因转染中的结构特性和分子设计思路。在此基础上，我们进一步利用共轭聚合物光致活性氧生成特性成功调控了基因递送过程中的溶酶体逃逸能力，实现了光致基因递送增强效应。　　2.设计合成了四种近红外吸收的D-A型共轭聚合物，利用纳米沉淀法制备得到近红外吸收的共轭聚合物纳米粒子。利用近红外共轭聚合物在近红外光区的高吸光系数和低荧光发射行为获得了具有高光热转换效率的共轭聚合物纳米材料。利用共轭聚合物纳米材料超高的光热转换效率和良好的光热稳定性，实现了高效的体外和活体水平光热消融肿瘤的治疗效应。　　3.设计合成了PEG改性的石墨炔纳米片层材料，利用石墨炔纳米片层的光-热-声波转换效应将其发展成为整合光声成像和光热治疗的诊疗一体化多功能平台。利用在近红外区域超高的吸光系数，石墨炔纳米片层展示了良好的光声响应和光热性能。利用石墨炔纳米片层良好的生物兼容性和光热稳定性，在活体动物水平成功实现了肿瘤靶向的光声成像能力以及良好的热消融肿瘤细胞和组织的作用。　　4.利用聚对苯撑乙炔共轭聚合物以及纳米粒子发展了一种双重拉曼增强的拉曼材料并将其成功应用于活细胞的拉曼成像。利用苯环偶联炔基并聚合形成大π-共轭体系，实现了PPE在细胞沉默区域增强的炔基拉曼信号。充分利用纳米集成策略制备得到功能化PPE纳米粒子，利用纳米集成进一步加强了PPE炔基拉曼信号，并将其成功应用于活细胞的拉曼成像。