传统荧光分子具有典型的聚集诱导荧光猝灭(ACQ)的现象,给实际应用带来不便。然而,聚集诱导发光(AIE)分子则可以有效地克服传统荧光分子的ACQ效应,从而更能满足实际应用的要求,因此,AIE领域受到众多研究者的青睐。目前,人们正尝试制备具有各种功能的新型AIE分子来满足其在相关领域的实际需求。基于以上研究背景,本工作构建了三种新型AIE荧光探针,并系统考察其在生物医学方面的应用。具体内容如下:(1)细胞内线粒体黏度的异常变化已被证明与相关疾病有关,开发可以检测其异常变化的荧光探针具有重要意义。本工作中,我们将传统的四苯基乙烯(TPE)分子改性,构建了一种新型的近红外AIE荧光探针(TTPB),并将其用于检测线粒体黏度的变化情况。由于TPE及吡啶基团的引入,使得TTPB具有明显的AIE效应及靶向线粒体功能。同时,由于TTPB所具有的扭曲分子内电荷转移(TICT)效应,因此使其对黏度变化具有高度敏感性。在1.2～956.0 cP的黏度测试范围内,该探针荧光强度(λ_(em)=620 nm)的对数(log I)与黏度的对数(logη)表现出良好的线性关系,该探针表现出对黏度具有定量检测的能力。此外,该探针还可用于实时监测线粒体自噬过程中的黏度变化。该探针有望用于相关疾病的早期诊断。(2)体内细胞中异常的黏度和过高的超氧阴离子(O_2~(·-))水平往往会导致一系列的生物功能障碍和氧化损伤。如何快速和方便地检测细胞中的黏度和O_2~(·-)水GSK J4临床试验平仍然存在巨大挑战。鉴于此,我们构建了一种具有双通道功能的AIE探针(DTPB),并将其用于对细胞中的黏度和O_2~(·-Gefitinib配制)进行双重检测与成像。该探针包含一个对O_2~(·-)有响应的二苯基次膦酸单元、一个对黏度有响应的具有TICT功能的单元以及一个具有靶向线粒体的吡啶阳离子单元。结果表明,该探针对黏度有明显的响toxicology findings应(其近红外发射峰在671 nm),同时对O_2~(·-)水平高度敏感(其发射峰在587 nm)。该双通道探针在癌症及相关疾病的可视化诊断中具有巨大的应用前景。(3)我们将壳聚糖季铵盐与AIE发光基元[4-(1,2,2-三苯基乙烯基)苯甲酸(TPE-COOH)]通过静电复合作用相结合,构建了一种快速检测肝素的自组装复合物。该复合物与肝素相遇后,壳聚糖季铵盐优先与高负电荷密度的肝素结合,然后释放出AIE发光基元,导致复合物的荧光强度下降,从而实现对肝素的定量检测。通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR),核磁共振氢谱(~1HNMR),zeta电位及粒度分析仪、透射电子显微镜(TEM)、紫外分光光度计(UV)和荧光分光光度计(PL)对所得到的产物进行表征。结果表明,季铵盐壳聚糖对TPE-COOH的AIE效应具有增强作用,而在复合物中加入肝素能使其荧光强度下降9倍左右。