基于聚集诱导发光（Aggregation-induced emission,AIE）的反应型探针由于具有背景干扰低、信噪比高和光稳定性好等优点在生物医学领域受到了广泛的关注,并在研究中取得了许多良好的成果。活性氧（ROS）,如过氧化氢（H2O2）,是氧代谢的重要产物,如果调节不当可累积并引起细胞内氧化应激。许多与人类衰老相关的疾病,包括癌症、血管疾病以及神经退行性疾病都有很强的氧化应激成分。多胺是哺乳动物细胞中普遍存在的重要成分,它们具有多种功能,在核酸和蛋白质合成、基因表达、蛋白质功能、保护氧化损伤、调节离子通道以及维持细胞大分子结构等方面发挥关键作用。在癌症和其他高增生性疾病中,多胺的代谢常常失调,引起多胺水平升高,导致肿瘤的过度转化和发展。基于H2O2和多胺在生理过程中的重要作用,能够检测H2O2和多胺,且具有AIE的反应型探针在相关疾病的诊断和治疗中具有广阔的应用前景。在这样的科研背景下,本文理性设计并成功合成了基于AIE的反应型探针用于H2O2和多胺的检测。在详细研究了检测机理的基础上,将其用于细胞成像以及光动力治疗。在第二章中,基于巧妙的分子结构设计,合成了一种H2O2激活、近红外发射的AIE探针（TPYS）,用于脂滴（LDs）的特异性成像。TPYS在DMSO/PBS（1:1,v/v,p H=7.0）混合溶液中几乎没有荧光,加入H2O2后,590 nm处的发射峰明显增强,且溶液发出亮黄色荧光。TPYS对H2O2有较高的灵敏度,最低检测限为0.83μM。对H2O2具有良好的选择性,其他16种阴阳离子、4种氨基酸以及5种活性氧/氮不会产生干扰。其反应机理是TPYS被H2O2氧化后原位释放出具有AIE活性的分子TPY。TPYS通过静电作用精确定位在脂滴（Lipid drops,LDs）后,高效的H2O2介导的反应将释放出疏水的AIE分子（TPY）,在LDs中原位产生具有强发射的纳米聚集体,实现对LDs的高选择性和高灵敏的成像。TPY表现出良好的生物相容性和优异的光稳定性,可以对LDs的动态运动进行跟踪。此外,TPY可用于监测细胞内LDs含量在油酸刺激下的变化。该工作为生物学功能的研究提供了一个强大的工具来规范LDs的可视化,同时也为未来应用中设计具有高选择性的AIE探针提供了一个普遍的参考。在第三章中,探索了一种新的多胺消耗疗法,即通过不可逆的化学反应有效地消耗多胺。并提出了将多胺和光动力治疗（Photodynamic therapy,PDT）相结合用于癌症治疗的新策略。设计并合成了一种新型的光敏剂（PPAB-Py S）,该光敏剂具有近红外吸收和发射,可作为一种反应型荧光探针,选择性检测生物胺（精胺、亚精胺、腐胺和尸胺等）和脂肪族伯胺,而其他的仲胺、叔胺、芳香胺、谷胱甘肽、过氧化氢、金属离子（K+和Na+）以及阴离子（NO3-和NO2-）不会产生干扰。PPAB-Py S对精胺、亚精胺和腐胺有较高的灵敏度,最低检测限分别为0.193μM、0.326μM和0.602μM。同时,PPAB-Py S具有较高的产生活性氧（Reactive oxygen,ROS）的能力,~1O2的产率为87.5%。Pluronics F127包裹PPAB-Py S得到的纳米粒子（PPAB-Py S NPs）在水中表现出较好的的稳定性,可比率荧光成像细胞内多表达的多胺。该光敏剂与细胞内多胺反应可生成两种ROS增强的光敏剂,与多胺消耗相结合协同破坏癌细胞,对前列腺癌DU145细胞显示出明显的杀伤作用。这种通过化学反应的方式消耗多胺提供了一种新的多胺消耗治疗模式。将PDT与公认的多胺消耗相结合为癌症治疗提供了一种新的策略。在第四章中,通过在纵轴上对PPAB进行修饰,成功合成了三种具有AIE特性的吡咯并吡咯氮杂-BODIPY化合物,即PPAB-TPE-1、PPAB-TPE-2和PPAB-TPE-3。三种化合物均表现出典型的AIE特性和近红外发射。研究了化合物PPAB-TPE-1对胺类的检测,发现该化合物对二胺和多胺表现出较高的灵敏度和选择性,对腐胺、尸胺、1,3-丙二胺、亚精胺和精胺的最低检测限分别为0.143μM、0.161μM、0.083μM、0.058μM和0.053μM。化合物PPAB-TPE-1的薄膜能够对腐胺气体进行定性检测。另外,负载该化合物PPAB-TPE-1的滤纸可作为书写材料。通过Pluronics F127分别包裹三种化合物得到的纳米粒子（PPAB-TPE-1 NPs、PPAB-TPE-2 NPs和PPAB-TPE-3 NPs）均具有近红外发射,表明这三种纳米粒子具有潜在的近红外成像的能力。三种纳米粒子在光照下具有产生ROS的能力,且PPAB-TPE-1 NPs产生ROS的能力最强,表明该纳米粒子具有潜在的光动力治疗的能力。