本发明属于生物医用高分子聚合物材料技术领域，公开了一种β?环糊精基星形聚合物及其制备方法，及基于其的单分子胶束诊疗一体化系统与应用。该聚合物具有如下式（一）所示结构：（ｉｍｇ　ｆｉｌｅ＝＇ＤＤＡ００００９５７６７４９１０００００１１．ＴＩＦ＇　ｗｉ＝＇７００＇　ｈｅ＝＇３４１＇／）其中，ｘ＝４～１５，ｙ＝３～２０，ｚ＝１０～３０。该聚合物各嵌段比例易调，能够制备结构稳定且单分散的单分子胶束。本发明还提供了基于上述聚合物单分子胶束系统原位制备粒径小且稳定性好的金纳米粒子。本发明还提供了一种基于上述聚合物单分子胶束系统，可以同时高效负载金纳米粒子和疏水性药物，实现肿瘤成像诊断与肿瘤化疗的结合，提高癌症的治疗效率，为诊疗一体化系统提供有价值的制备技术。