借鉴生物大分子精细的二级结构，本文提出了采用仿生设计的方法设计补丁粒子，以得到相应手性螺旋超结构的粒子设计途径，并在此基础上设计了一类螺旋结构精确可控的补丁粒子体系。采用粗粒化的分子动力学模拟方法对这类补丁粒子的组装行为进行了系统的研究，结果表明粒子可以形成长程、稳定的螺旋超结构，并且可以通过调整粒子表面补丁的位置，控制螺旋的手性、半径和螺距等结构参数。进一步对螺旋结构的形成机理进行研究，揭示了补丁粒子组装在理解超分子螺旋聚合机理方面的重要潜在应用。将格子-玻尔兹曼方法(LBM)与分子动力学祸合，研究了剪切非平衡条件下粒子的动态组装过程，表明剪切条件可以用来调整超胶体螺旋的取向和组装行为。最后，使用离散偶极近似(DDA)的方法，计算了补丁粒子组装螺旋结构的圆二色谱，发现随着螺旋结构参数的变化粒子体系在可见光范围表现出了独特的光响应性。