本发明属于生物医药高分子材料领域，公开了一种以纤维素纳米晶为基体的刷状聚合物及其制备方法和应用。本发明先通过硫酸水解纤维素微晶得到纤维素纳米晶体，然后采用开环聚合(ROP)将PCL接枝在CNC表面，最后，进行与DMAEMA的ARGETATRP反应制得CNC?g?PCL?b?PDMAEMA。所制备的CNC?g?PCL?b?PDMAEMA刷状聚合物生物相容性好，可以通过疏水作用和静电作用同时负载疏水性药物和光热剂，施加近红外光后，可以实现光热治疗，利用PCL的温敏性和PDMAEMA的pH敏感特性可以实现药物的可控释放，达到光热?化学联合治疗，在药物载体领域具有应用前景。