内容提要 荧光分子系统对各种应用都很重要，如分析物的传感，生物相关过程的探针和光电材料。在分子材料中，在溶剂极性和固态光谱中实现高荧光量子产率是具有挑战性的。在此，我们提出了一种基于弱分子内电荷转移(ICT)的策略，以实现非对称供体-噻唑[5,4-d]噻唑-受体系统(中性和阳离子)的强荧光分子材料。详细的光物理研究表明，在极性质子和极性溶剂中，供体和受体之间的微妙平衡导致高溶液态荧光量子产率(>80%)。ICT的程度是由不同片段的基态和激发态之间的Mulliken电荷的变化恰当地表示的，而不是监测整个分子的偶极矩变化的经典方法。这一见解使观察到的光物理性质合理化，并可以在可调谐供体-π-受体系统的设计中产生影响。

内容提要 量身定制的光物理特性和化学活性是功能性染料在体内生物医学治疗中的终极追求。本文报道了七甲基菁的吸收波长和荧光发射波长的独立调控。这些染料保留近红外荧光发射(除氮改性染料外)，同时具有从590到860纳米不等的可变吸收波长。这使我们能够获得定制的功能性染料，满足组织光学特性定义的激发和荧光波长要求，用于体内生物医学应用。通常使用硝基改性光热活性衍生物Cy-Mu-7-9，其在810 nm的PBS波段具有很强的吸收，该波长平衡了组织穿透深度和非特异性光热效应，通过光热诱导小肠上皮细胞上调热休克蛋白70来实现非破坏性炎症性肠病(IBD)的治疗。相应的氨基修饰染料Cy-Mu-7-9- NH2, Cy-Mu-7-9- 9经口服后可在健康肠道内形成，是一种荧光化合物，在PBS中发射800nm。基于Cy-Mu-7-9和Cy-Mu-7-9- nh2对IBD的敏感转化，首次通过荧光成像与光热治疗的协同作用实现体内IBD的治疗和治疗效果评价。

内容提要 我们报道了共价有机框架(COFs)在光通信(OWC)应用中的首次应用。在固体形式下，聚集诱导发射(AIE)发光材料通常显示出有希望的发射特性，增强辐射衰减和提高荧光。我们通过Knoevenagel缩合反应合成了AIE-COF，利用了精心设计和改变COF结构的能力，通过将AIE发光材料与线性构建块集成在一起。合成的ae - cof具有高的固态光致发光量子产率(~ 39%)和短的光致发光寿命(~ 1 ns)，这对于实现高速光致发光应用的调制带宽至关重要。相比之下，我们构建了一个基于聚集引起的猝灭的COF，其寿命相似，但量子产率几乎微不足道。AIE-COF采用正交频分复用调制策略，具有近200 MHz的- 3 dB宽调制带宽和825 Mb/s的高净数据速率，优于传统材料，具有显著的高速率数据传输能力。这些结果为设计和微调新的COF材料开辟了新的途径，使其能够用作开发尖端OWC组件的颜色转换器，从而实现更快，更有效的数据传输。

内容提要 具有聚集诱导发射(AIE)特性的光敏剂(PSs)是生物成像和治疗应用的竞争候选人。然而，它们的发射波长短和非特异性细胞器靶向性阻碍了它们的治疗效果。本文报道了一种供体-受体调制方法，构建了一系列具有增强光动力治疗(PDT)结果和第二个近红外(NIR-II)窗口荧光发射的离子AIE光敏剂。以二噻吩[3,2b:2′，3′-d]吡咯(DTP)和吲哚(In)分别作为强给体和强受体，化合物DTP-In的吸收和荧光发射到达NIR-II区有明显的红移。DTP-In中单线态和三重态之间能量间隙的减小也增加了活性氧(ROS)的生成速率。此外，DTP-In可以在水溶液中自组装，形成带正电的纳米聚集体，在细胞摄取和线粒体靶向方面优于传统的封装纳米颗粒。因此，在660 nm激光照射下，DTP-In聚集体显示出对4T1癌细胞的有效光动力消融和出色的体内肿瘤治疗效果。

内容提要 光动力疗法(PDT)作为一种非常强大和有前途的治疗癌症的方法，最近已经走到了最前沿。现有的光敏剂主要针对不同的生物分子，包括蛋白质、DNA、脂质和碳水化合物，并已被证明可以大大提高PDT的功效或特异性。然而，值得注意的是，专门设计用于靶向RNA的光敏剂明显缺乏。认识到RNA在各种细胞过程和疾病状态中发挥的重要和多方面的作用，我们开发了一种新的RNA靶向光敏剂，命名为Se-718，专门用于基于PDT的癌症治疗。Se-718在近红外区域具有较高的摩尔吸收系数，这对有效的PDT至关重要。Se-718在圆二色性和荧光实验中都表现出了明显的RNA靶向能力。Se-718已被证明具有I型和II型光动力学性质。这种独特的特性使其能够在广泛的氧气条件下有效杀死癌细胞，包括常氧(21% O2)和缺氧(2% O2)。Se-718的IC50可低至100 nM，其明暗毒性比高出215倍，优于目前可用的大多数光敏剂。此外，对荷瘤小鼠的体内研究表明，Se-718具有良好的抗肿瘤作用和较高的安全性。考虑到Se-718出色的PDT疗效 RNA靶向光敏剂的开发可能在不久的将来为癌症治疗提供创新和高效的选择

内容提要 光热疗法(PTT)因能有效避免高温肿瘤消融带来的严重副作用而备受关注。然而，高性能光热剂(PTAs)的有限可用性以及热休克反应诱导的癌细胞的耐热性阻碍了其进展。在此，本研究提出了一种新的策略来扩展高性能有机小分子pta库，并利用它来构建多功能纳米治疗平台。通过添加受体和适当的bridges，制备了一种双酮吡咯基染料BDB，该染料在近红外(NIR)区域具有较强的吸收和明亮的荧光发射。随后，利用功能性两亲性聚合物DSPE-Hyd-PEG2000-cRGD将BDB与热休克蛋白(HSP)抑制剂tanespimycin (17-AAG)共包被，形成一体化纳米平台BAG NPs。因此，BAG NPs可以精确靶向肿瘤组织，通过NIR-II荧光/光声/光热成像实时指导治疗过程，并按需释放17-AAG，增强轻度PTT。此外，轻度PTT已被证明可诱导免疫原性细胞死亡(ICD)并激活全身抗肿瘤免疫反应，从而抑制原发性和远处肿瘤。总的来说，本研究提出了一个多功能纳米平台，用于精确的轻度PTT结合免疫治疗来有效治疗肿瘤。

内容提要 缺氧是肿瘤的共同特征，在大多数癌症类型中与不良预后相关，因此具有明确结构的缺氧触发联合治疗系统在实现特异性和有效的肿瘤破坏方面具有重要前景。在这里，水溶性苝二亚胺(PDI)环烷“Gemini Box”(GBox-14+)被证明是一种缺氧反应光热剂和用于肿瘤特异性联合治疗的药物胶囊。首先，由于PDI发色团被双面分子带共价包裹，GBox-14+可以在缺氧肿瘤病变部位显著稳定生物还原产生的不稳定PDI自由基阴离子，从而实现肿瘤的高效近红外光热消融。同时，GBox-14+可以作为分子胶囊，以1:1的主客化学计量率结合水不溶性抗肿瘤药物喜树碱和羟基喜树碱，亲和性高，大大提高了药物的水溶性。这种载药环烷系统作为缺氧激活光热/药物联合治疗平台，在相同条件下比单一治疗更有效地抑制肿瘤生长。本研究显著扩展了主-客体环烷系统的应用范围，为开发结构均匀、特异性更高的抗缺氧肿瘤联合治疗剂开辟了一条有前景的途径。

内容提要 光免疫疗法是一种很有前途的癌症治疗方式。虽然已知强效的1-e氧化物质可诱导免疫原性细胞死亡(ICD)，但它们也与非特异性氧化和附带组织损伤有关。这一困难可以通过后一代自由基强化来解决。即首先产生非氧化自由基，随后被激活为强大的氧化自由基，从而诱发ICD。在这里，我们开发了一种光触发分子供体(NPCD565)的亚硝基过氧碳酸酯(ONOOCO2)，这是我们所知的第一个此类供体，并进一步评估了其用于免疫治疗的可行性。NPCD565在紫外光到红光的广谱范围内照射后，ONOOCO2与明亮的罗丹明染料(RD565)一起释放，其荧光是ONOOCO2生成的定位、动力学和剂量的可靠和方便的内置报告。在4T1细胞中光解NPCD565后，观察到指示ICD的损伤相关分子模式(DAMPs)，并通过诱导树突状细胞成熟证实其具有免疫原性。在双侧荷瘤小鼠模型的体内研究显示，NPCD565对原发肿瘤具有强大的肿瘤杀伤能力，对远处肿瘤具有抑制生长的作用。这项工作揭示了ONOOCO2的强大免疫原性，它的供体(NPCD565)在癌症的光免疫治疗中具有广泛的潜力。

内容提要 J聚集为分子染料带来了有趣的光学和电子特性，并显著扩展了其在不同领域的适用性，但合理设计J-聚集染料的挑战仍然存在。在此，我们通过逐步精炼常见的七甲基菁的结构，从零开始开发了大量的聚氰染料。通过在染料的中间位置引入具有苄基和三氟乙酰基的支化结构，可以获得具有锐利光谱带(半宽- 38 nm)的J-聚集体。对苄基的微调使j聚集体的光谱调节成为可能。通过对9种染料单晶数据的分析，揭示了J聚集倾向与晶体内分子排列的相关性。一些J聚集体已成功地应用于动物的多路光声和荧光成像。值得注意的是，由于J聚集体的吸收波段清晰，实现了高时空分辨率的三色多光谱光声层析成像。