本发明公开了一种寡聚噻吩及其制备方法与应用。本发明所提供的寡聚噻吩的结构式如式(III)所示，其中，m＝3；n为1-6中的整数。该寡聚噻吩应用于下述五方面：1)在制备癌细胞增殖抑制剂中的应用；2)在制备癌细胞凋亡诱导剂中的应用；3)在制备预防和/或治疗癌症药物中的应用；4)在制备线粒体靶向药物中的应用；5)作为线粒体染料在细胞成像中的应用。本发明寡聚噻吩由于保留了共轭聚合物的骨架，其荧光性质可以用来进行细胞成像。通过试验发现，式III所示寡聚噻吩是线粒体的专一染料。此外，本发明式III所示寡聚噻吩还可与苯丁酸氮芥复合，形成纳米颗粒。结果表明该复合物具有广谱抗癌性，提高了抗肿瘤活性。