染色质致密程度是染色质在不同细胞周期或不同细胞状态下的疏松或紧密程度,在细胞的静息与激活、分裂与增殖、肥大以及凋亡等生物学过程中,染色质的致密程度发生着动态变化。目前常用的染色质致密程度分析方法主要包括高分辨率显微镜成像技术和高通量染色体构象捕获（high-throughput chromosome conformation capture,Hi-C）的方法。高分辨率显微成像技术的分辨率可达0.1～0.2 nm,对细胞超微结构可实现清晰成像,但其样本制作过程复杂、耗时长,且检测费用昂贵。Hi-C技术可以提供大量染色质交互作用数据,并可用于重建染色质的三维空间结构,但其价格高昂、检测周期长、数据分析难度大,并不适用于一般实验室的常规检测。荧光成像技术是生命科学研究领域中常用且具有重要价值的研究与分析手段。荧光探针作为荧光成像技术的核心,需具备生物相容性好、灵敏度高、操作简便等特点。然而对于众多传统有机荧光探针而言,当浓度较高或处于聚集态时,荧光强度将显著降低甚至全部淬灭,即聚集导致光淬灭（aggregation-caused quenching,ACQ）现象。这一缺陷会影响其实际应用时的荧光强度和荧光信号稳定性,无法完成长时间的动态观察和信号追踪。2001年,香港科技大学唐本忠院士团队发现了一种与聚集导致光淬灭完全相反的光学现象——聚集诱导发光（aggregation-induced emission,AIE）现象,并提出分子内运动受限（Restriction of Intramolecular Motions,RIM）是AIE荧光分子的主要发光机理。AIE荧光分子在单分子分散状态下不发光,在聚集体或固体状态时发出强烈荧光。这一特性很好地避开了高浓度易发生荧光淬灭的限制,赋予了 AIE荧光分子良好的光稳定性和高荧光强度等优点,显著提高了检测灵敏度,并可完成长时荧光成像,拓宽了荧光探针在生物医学等领域的应用。在本论文第一部分中,我们设计并合成了一种新型的AIE荧光探针MASPB,其具有水溶性好、荧光稳定性强、生物相容性好等优点,在肿瘤细胞中可以标记细胞核内的核仁区域并发出明亮的荧光,而肿瘤细胞核染色质区域未见明显荧光信号。有趣的是,MASPB在正常成熟细胞（例如人外周血白细胞）中却可以标记细胞核染色质,发出强荧光信号。通过肿瘤细胞与白细胞内DNase和RNase实验,表明这种荧光分布的不同并不是依赖于DNA或者RNA的。进一步通过透射电子显微镜对染色质致密程度分析以及对不同细胞周期染色质（体）的成像效果分析后我们提出,染色质的致密程度是决定MASPB引起分子内运动受限从而激发出AIE效应的关键,即MASPB是否出现荧光“turn-on”取决于染色质是否达到足够致密的程度。据此我们提出,MASPB可作为一种全新的用于染色质致密程度分析的新型AIE荧光探针。在本论文第二部分中,我们进一步探索了 MASPB在临床肿瘤病理组织切片中的应用。与传统的苏木素-伊红（hematoxylin and eosin,HE）染色相比,MASPB仅需1 min即可实现肿瘤病理组织切片的快速荧光染色,全部染色过程仅需一步操作,无需水洗,显著提高了染色效率。在肿瘤组织区域,MASPB可以靶向肿瘤细胞的核仁,而在病理组织切片上的正常组织细胞（如纤维细胞）中,则可对细胞核进行荧光成像。基于MASPB在细胞核内荧光分布的差异,可对病理组织切片中肿瘤细胞与正常组织细胞进行辅助鉴别。本论文成功构建了一种荧光“turn-on”一步法“免洗”的新型AIE荧光分子MASPB,探索了其在染色质致密程度分析及在肿瘤病理组织切片中的应用价值,为设计并合成适用于生物医学领域的新型AIE荧光探针提供了新思路与实验依据,有望成为一种分析染色质致密程度、判断细胞周期不同分期、辅助鉴别肿瘤细胞与正常组织细胞的新方法。