自2001年唐本忠教授课题组首次发现聚集诱导发光（Aggregation-Induced Emission,AIE）现象以来,具有AIE性能的分子或材料因其独特的荧光性能,如在聚集状态下的高荧光发射、高信噪比、光稳定性强和斯托克斯位移大等光学性质,能够有效克服聚集诱导猝灭（Aggregation-Caused Quenching,ACQ）效应,使其在化学传感、生物成像以及医学诊疗等方面具有良好的应用前景。然而,AIE荧光材料固有的疏水特性极大限制了其在生物体系中的应用。因此,如何提高AIE荧光材料的水溶性是目前拓展其应用和发展的重要问题。为了解决这个问题,通常将AIE分子与亲水基团进行表面功能化,使其可以在水溶液中自组装形成具有强荧光发射和高水分散性的纳米颗粒。这对其在化学传感和生物医学应用上是非常有必要的。本论文基于具有AIE特性的三苯胺分子和5-溴水杨醛,通过与不同响应基团和亲水性基元相结合构建了几种可用于化学传感和光动力治疗的两亲性荧光探针;同时研究了这些荧光探针在水溶液和活细胞中对Cu2+和Cl O-的荧光检测、细胞成像和光动力治疗应用,论文各章主要研究结果如下:在第二章中,我们设计合成了一种具有AIE特性的双功能荧光探针TPACP,并对其在水溶液和活细胞中的Cu2+传感能力进行了评估。同时,还初步探讨了TPACP和TPACP@Cu NPs在光动力治疗（PDT）协同化学动力治疗（CDT）中的潜在应用。结果证明,TPACP可以作为探针灵敏地检测水溶液中的Cu2+,检测限（LOD）为0.19μM,并且具有出色的选择性和快速响应性。同时,该探针还具有有效的细胞渗透性和低细胞毒性,因此可以在活细胞中实现对Cu2+的响应。此外,TPACP@Cu NPs还可以通过光照产生ROS和Cu2+介导的Fenton或类Fenton反应实现肿瘤的PDT和CDT。在第三章中,我们设计合成了一种具有AIE特性的两亲性比率荧光探针TPAMA-HCCP-PEG,该探针可用于检测水溶液和活细胞中的Cl O-。探针对Cl O-的响应时间小于3分钟。与其他离子相比,探针对Cl O-表现出高灵敏度和高选择性,LOD为0.17μM。更重要的是,为了克服TPAMA水分散性差的问题,我们使用HCCP作为桥梁,将疏水性TPAMA与PEG-NH2结合制备了两亲性TPAMA-HCCP-PEG NPs。由于TPAMA-HCCP-PEG NPs具有良好的水分散性、低细胞毒性和优异的光稳定性,因此该探针还可以用于活细胞中实现对Cl O-的比率荧光成像。在第四章中,我们设计合成了一种具有双功能特性的两亲性AIE荧光探针TPAMP-HCCP-PEG,并且评估了其对Cl O-的传感能力以及其在PDT中的潜在应用。探针在水溶液中检测Cl O-的LOD为0.23μM,并且仅需1分钟就可以实现对Cl O-的快速响应。与其他竞争分析物相比,探针对Cl O-表现出优异的灵敏度和选择性。更重要的是,由于TPAMP-HCCP-PEG具有高水分散性和低细胞毒性等优势,还可以用于检测活细胞中的Cl O-。此外,TPAMP-HCCP-PEG在光照下可以有效的产生ROS,因此该探针还有望应用于生物体内进行PDT。在第五章中,我们以5-溴水杨醛为AIE核心基团,通过简单的一步反应将疏水性AIE基团与亲水性吡啶鎓盐结合,得到了一种具有AIE特性的两亲性荧光探针BHSMP。该探针具有双功能特性,不仅成功实现了对Cl O-的荧光“开启型”响应,而且还有望应用于生物体内进行细胞成像和PDT。BHSMP可以实现对Cl O-的快速响应,其在水溶液中检测Cl O-的LOD为0.11μM。与其他竞争分析物相比,BHSMP还表现出良好的选择性。令人满意的是,由于其良好的生物相容性和高水分散性,该探针还可以用于活细胞中实现对Cl O-的荧光“开启型”响应。不仅如此,由于BHSMP分子中连续的D-A结构以及碘原子的重原子效应,它还可以在光照下产生有毒的ROS,以达到PDT的效果。本研究为设计Cl O-响应和PDT的多功能两亲性AIE探针提供了有效的策略。