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有机纳米结构在生物传感、生物成像、纳米载药、癌症治疗等方面具有不可比拟的优势,已经获得研究工作者广泛地关注和研究。但常见的有机染料在聚集状态时经常出现荧光强度减弱或淬灭的现象,影响其光学性能,大大限制了在生物成像等领域的应用。近年来,聚集诱导发光（AIE）材料在聚集态具有很高的发光效率,且具有优秀的可修饰性和多功能性,受到人们广泛地关注,已成为化学、生物等交叉领域的研究热点。本论文主要将具有AIE性质的材料制备成不同形貌的不同功能的纳米结构,实现了生物成像、药物载送和光动力治疗,并且探究了不同纳米结构形貌对AIE材料的发光性质,单线态氧产生能力和细胞内吞效率的影响。具体内容包括:1.具有氧化还原性质的含二硒键9,10-二苯乙烯基蒽衍生物纳米粒子的制备及其细胞成像和选择性癌症治疗研究设计合成了二硒键连接的9,10-二苯乙烯基蒽（DSA）衍生物SeDSA,以及二硒键连接的紫杉醇前药SePTX。SeDSA在四氢呋喃中表现出微弱的荧光,在不良溶剂中,荧光增强,具有典型的AIE性质。我们将SeDSA在水中自组装成纳米粒子SeDSA NPs,由于SeDSA具有AIE性质,因此SeDSA NPs具有优良的荧光发射性能。SePTX也可以在水中自组装形成稳定的纳米粒子SePTX NPs。二硒键在高浓度的GSH条件下会发生Se-S交换反应,因此,SeDSA NPs和SePTX NPs在高浓度谷胱甘肽（GSH）条件下粒径会增大乃至破裂,表现出良好的氧化还原性质。而癌细胞内含有更高浓度的GSH,因此SePTX NPs在癌细胞中释放出强毒性的紫杉醇,实现选择性杀死癌细胞。利用纳米再沉淀法,我们进一步将SeDSA与二硒键连接的紫杉醇前药共组装成纳米粒子Co-NPs。Co-NPs也表现出橘黄色的荧光发射,同时表现出选择性抑制肿瘤作用。细胞成像实验表明,SeDSA NPs和Co-NPs可以很好地被细胞胞吞,并能实现细胞荧光成像。我们选取了两种癌细胞（Hela和HepG2细胞）和一组正常细胞（293T细胞）对Co-NPs进行细胞毒性实验,并与游离的紫杉醇相比较。实验表明,在相同浓度紫杉醇的条件下,紫杉醇对正常细胞和癌细胞都会有很强的毒性,Co-NPs对肿瘤细胞依然具有很强的毒性,但对293T细胞毒性相对较小。可能由于癌细胞存在高浓度的GSH,Co-NPs在癌细胞中能更快地释放具有化疗作用的紫杉醇,杀死癌细胞,而正常细胞的GSH浓度较低,Co-NPs中的紫杉醇释放速率小,从而表现出对293T细胞低毒性,实现了选择性癌症治疗。2.具有AIE性质的光敏剂不同纳米结构的制备及在图像导航光动力治疗中的应用合成了具有AIE性质的BDBF分子,利用自组装的方法制备了具有高荧光量子效率（23.3%）的荧光纳米棒BDBF NRs,并利用良好生物相容性的F127进一步修饰该纳米棒,得到了修饰的纳米棒BDBF@F127 NRs,同时我们又将BDBF与F127自组装成球状的纳米粒子F127@BDBF NPs。BDBF NRs和BDBF@F127NRs的荧光发射峰位和荧光量子效率基本一致,形貌也没有发生变化,只有尺寸稍微增大,而F127@BDBF NPs荧光发射峰位出现了红移且其荧光量子效率降低到9.8%。我们利用ICG测量了三种纳米结构的活性氧产生能力,三者的活性氧产生能力相似,说明不同的组装方式会对BDBF的发光性能产生极大的影响,但单线态产生能力影响较小。而完全溶解在DMF中的BDBF活性氧产生能力却很低,BDBF表现出聚集增强活性氧产生能力的性质。流式细胞实验和荧光共聚焦实验表明,三种纳米结构都能有效地进入A549细胞,并能很好地进行细胞荧光成像,表现出优异的细胞成像效果。随后,我们利用A549细胞对三种纳米结构进行暗毒性和光毒性的测试,实验表明,三种纳米结构都具有低的暗毒性和较高的光毒性,说明三种纳米结构在细胞内能有效的产生活性氧,可用于肿瘤的光动力治疗,能够实现图像导航光动力抗癌治疗。3.基于9,10-二苯乙烯基蒽衍生物荧光纳米棒的制备及长效示踪成像合成了两种9,10-二苯乙烯基蒽衍生物（NDSA和CNDSA）,并通过修饰的再沉淀法获得了它们的荧光纳米棒（NDSA NRs和CNDSA NRs）。纳米棒是在THF-H2O混合体系中通过10 min的超声获得,由于聚集态的DSA衍生物具有优良的荧光性质,因此基于DSA衍生物的纳米棒也表现出优良的发光性质,所制备的纳米棒尺寸均一可调,生物相容性好,良好的抗光漂白能力,能够有效地进行生物成像。同时我们将超声的时间缩短至30 s,制备了相应的球状纳米粒子（NDSA NDs和CNDSA NDs）。我们首先探究了在不同THF-H2O混合体系下,在外加超声条件和不加超声条件下,DSA衍生物的形貌及尺寸的变化,实验结果表明在外加超声条件下,可以使DSA衍生物的球状的纳米粒子转变成棒状的纳米棒,并且随着THF-H2O中水含量的增大,其DSA的纳米结构的尺寸逐渐减小,说明超声对于DSA衍生物的形貌起到了至关重要的作用,与此同时水含量的增加可以减小纳米结构的尺寸,为DSA衍生物纳米棒在生物应用提供了一种简单有效的方法。我们进一步探究了DSA衍生物在不同超声时间条件下的形貌变化,实验表明,随着超声时间的增加,DSA衍生物由纳米球逐渐转变成纳米棒,同时探究了不同浓度的DSA衍生物对其形貌和尺寸的影响。流式细胞实验表明,细胞对DSA衍生物的纳米棒具有更高效率的吸收,更容易被细胞吸收,具有更好的成像效果。DSA衍生物的纳米棒和纳米球与A549细胞共培养9天后,相比于纳米球,纳米棒在A549细胞中的荧光强度要高于纳米棒,显示出纳米棒具有更好的长效示踪成像效果。