聚集导致猝灭(ACQ)仍然是传统有机荧光材料面临的一个重要瓶颈,特别是一些平面发光材料,由于其分子间π-π堆积的相互作用,难以克服在聚集状态下固有的ACQ效应。聚集诱导发光现象(AIE)的发现和发展可以很好的解决这一问题,例如激发态双键重组(ESDBR)可以指导研究人员设计平面聚集诱导发光材料(AIEgens),但是其具体机理尚未阐明。目前,该领域面临的主要挑战包括如何在不使用大体积取代基(例如四苯基乙烯和三苯胺)的情况下有效限制ESDBR进而增强AIE性能。此外,随着生物医学领域发展的深入,越来越多的研究和应用需要功能更加丰富的材料,部分荧光材料的单一功能限制了其在进一步广泛应用。因此,我们需要发掘荧光材料的其他特性,结合其光学特性使其应用于复杂的场景,进而为生物医学研究和临床治疗提供先进的技术解决方案。在这项研究中,我们设计并开发了具有更强分子间氢键相互作用的氟代AIEgens,以实现分子运动的限制和晶体密度的增加,从而使非辐射衰变速率降低了一个数量级。除此之外,我们还发现了它们具备聚集诱导活性氧(ROS)产生的能力。为了更高效地利用这种平面AIEgens高效产生ROS的性能,我们进一步将该AIEgens应用于抗菌光动力治疗中(a PDT)。在体外研究中,我们重点考察了材料对多重耐药革兰氏阴性菌(MDR E.coli)和革兰氏阳性菌(MRSA)的杀伤效果和作用方式,以及对正常哺乳动物细胞的毒性评价,揭示了其在短时间内对多重耐药菌的针对性杀伤能力。为了验证材料在活体上的治疗效果,我们通过多重耐药菌侵染成功设计并构建了小鼠的三级烧伤感染模型,并且通过伤口测量观察,细菌定量和组织学观察等方面综合评价了这种平面AIEgens的抗菌表现。通过这项研究,ROS的产生与不同的E/Z构型堆叠这两者之间的关系已得到进一步理解,同时为合成基于平面型AIEgens的光敏剂提供了新的设计思路。另外,通过体外和活体实验验证为平面型AIEgens用于a PDT奠定了坚实的基础,进一步拓宽了其在生物医学领域的应用范围,也为越来越多的AIEgens的生物应用提供了新的思路。