癌症,即恶性肿瘤,当前已成为全球人口非正常死亡的主要原因之一,对全球的经济和医疗造成了沉重的负担。常见的肿瘤治疗方法主要包括手术、化疗及放射治疗等。尽管这些方法为癌症患者带来治愈的机会,但同时存在一些副作用,例如手术的创伤带来的机体免疫力下降,从而导致炎症的发生和肿瘤的复发转移;过量使用药物与X射线会导致正常组织受到严重的损伤等。因此,发展非侵入式、无创和高时空精度的新型治疗方法,对于改善预后及提高肿瘤的治愈率具有重要意义。光动力疗法（Photodynamic Therapy,PDT）作为一种无创、高时空选择性的肿瘤治疗方法,为肿瘤的精准治疗提供了一种新的治疗手段。然而PDT还存在着一些问题,例如聚集诱导淬灭效应（Aggregation-Caused Quenching,ACQ）引起的光敏剂（Photosensitizer,PSs）失活、无亚细胞器靶向导致的治疗效果差、以及光敏性能一直处于“开启”状态造成的正常组织损伤等,这些都严重限制了PDT的治疗效果。因此迫切需要开发新型PSs来解决现有PDT存在的这些缺陷。本论文针对当前PDT中存在的问题,基于聚集诱导发光（Aggregation-Induced Emission,AIE）效应,设计合成了多种高效PSs,用于肿瘤的特异性成像检测和精准治疗研究,具体研究内容主要包括以下三个部分:（1）激活型PSs因其对癌细胞的高选择性和对正常细胞的低毒性,非常适合用于肿瘤的特异性成像和精准治疗。此外,PSs靶向重要且脆弱的亚细胞器能够更加有效的杀伤癌细胞。基于此,我们开发了两种新型溶酶体p H激活型AIE PSs（N-3QL、N-3Me OQL）。使用密度泛函理论（Density Functional Theory,DFT）对两种PSs质子化前后的光谱性质和光敏性能进行了模拟计算,为PSs在溶酶体酸性环境的响应激活提供了理论支撑。N-3QL和N-3Me OQL对癌细胞溶酶体有着良好的靶向作用,且p Ka均在5.40左右,能够实现溶酶体中原位激活光敏性能,生成毒性单线态氧（Singlet Oxygen,~1O2）,从而达到癌细胞溶酶体p H成像检测和杀伤癌细胞的目的。（2）癌细胞及其线粒体具有更负的膜电位,带正电荷的分子更倾向于进入膜电位更负的癌细胞中并富集到线粒体膜上。基于这一特性,我们构建了一种带强烈正电荷的AIE型PSs（TPE-4QL+）,用于癌细胞及线粒体靶向的PDT,以提高肿瘤治疗性能。TPE-4QL+凭借其强正电性,对正常细胞无明显的杀伤作用,而能够特异性靶向癌细胞的线粒体,进而实现了对癌细胞的特异性识别。此外,分子结构中的四个喹啉盐官能团,赋予了TPE-4QL+多重扭曲的电子受体-供体-受体（A-D-A）结构,实现了更高的系间窜跃（Intersystem Crossing,ISC）速率,从而进一步提高了光敏性。通过荷瘤小鼠肿瘤治疗实验,证明了TPE-4QL+可实现对癌细胞的特异性识别,从而获得了显著的治疗效果。（3）癌细胞中往往含有异常表达的特定蛋白酶（如单胺氧化酶A）,而酶激活型PSs具有更加良好的选择性和反应活性。基于此,我们开发了一种单胺氧化酶A（Monoamine Oxidase,MAO-A）高特异性激活的PSs（TPE-TTh Py）探针。通过DFT计算与分子对接模拟计算,设计出TPE-TTh Py的合理结构,合成并验证了TPE-TTh Py只能在MAO-A过表达的肿瘤中被激活,进而转化为具备D-π-A结构的AIE型PSs分子TPE-TPys,此时,紫外吸收与荧光发射会大幅红移,同时光敏性实现了从“0”到“1”的质变,从而达到对肿瘤的高特异性成像检测及精准治疗。