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光动力杀菌通过光敏剂(photosensitizers,PSs)通过在白光照射下产生活性氧(reactive oxygen species,ROS)来杀灭细菌,是一种新型的杀菌方法。光动力杀菌具有毒性低和副作用小的优点。除此之外,光动力杀菌还能够避免耐药菌株的产生。具有聚集诱导发光(aggregation-induced emission,AIE)特性的PSs吸引了科研人员越来越多的关注。与聚集诱导淬灭(aggregation-caused quenching,ACQ)相反,具有AIE特性的分子在溶解状态下几乎没有荧光发射,但在聚集状态下具有强烈的荧光发射。AIE分子不仅具有高的荧光强度,而且还具有高的ROS产生效率,可以在光照下产生ROS杀灭细菌。AIE分子的优异特性使其可作为双功能探针,用于细菌的荧光成像和光动力杀菌。在本课题中,我们设计并合成了一种新型AIE分子,AIE-TEA,可用于深红/近红外(Far Red/Near-Infrared,FR/NIR)细菌荧光成像和光动力杀菌。AIE-TEA在FR/NIR(600–800 nm)波长范围内具有荧光发射。在丙酮/水的混合溶液中,随着水体积的增大,AIE-TEA的荧光强度逐渐增大,证明其具有优异的AIE特性。AIE-TEA具有季铵盐结构,带有正电荷,可以通过静电相互作用与带负电的金黄色葡萄球菌结合,对金黄色葡萄球菌进行选择性荧光成像。由于大肠杆菌具有复杂的包膜结构,可作为防御异物的屏障,这阻碍了AIE-TEA与大肠杆菌的结合。AIE-TEA具有一定的水溶性,在水溶液中具有极其微弱的荧光,在对细菌进行荧光成像时可以省略清洗过程,简化荧光成像步骤。除此之外,AIE-TEA在白光照射下具有高达83%的ROS产生效率,可对细菌造成损伤,有效进行光动力杀菌。在20 mW cm-2白光照射下,20μM的AIE-TEA能够杀灭绝大多数金黄色葡萄球菌和51%的大肠杆菌。AIE-TEA对金黄色葡萄球菌的杀灭作用优于大肠杆菌。细菌荧光成像和光动力杀菌的联合使用,为细菌感染的治疗提供了新的机遇。