CN107936945A - 一种具有聚集诱导发光特性的荧光粘度探针 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有聚集诱导发光特性的荧光粘度探针和该荧光粘度探针用于溶液中的粘度检测、葡萄糖浓度测定、聚合过程中监测粘度(自由体积)变化、细胞或线粒体中的粘度测量的应用及应用方法。这类探针可由一个或多个聚集诱导发光荧光团组成。与商业DCVJ相比，这些聚集诱导发光荧光粘度探针具更高的粘度的灵敏度，同时它们是双光子可激发的，具有特异性线粒体靶向特性，可在生物研究中有应用。此外，这些探针还可用于指示线粒体细胞膜电位，定量测量低浓度的蛋白质，细菌成像和机械力致荧光变色材料等应用。

Description

一种具有聚集诱导发光特性的荧光粘度探针
技术领域
本发明涉及一系列具有聚集诱导发光特征的新型高灵敏荧光粘度探针的合成以及它们的实际应用。
背景技术
粘度是一个重要的物理参数。在聚合物科学中，它与聚合反应、聚合物分子量、聚合物的立构规整性、聚合物交联、聚合物链的自由性、微相分离、热转变、降解和凝胶形成相关的聚合物的自由体积变化是一致的。在生物系统中，粘度也起着重要的作用。例如，细胞膜中的粘度变化与细胞中交替的蛋白质水平和其他生理过程相关，并且与动脉粥样硬化、细胞恶性肿瘤、高胆固醇血症和糖尿病等疾病有关。
在传统技术中，粘度测量设备包括毛细管粘度计、落球粘度计和旋转粘度计。这些设备主要涉及机械过程，过程复杂且耗时。此外，由于尺寸较大，它们不适于细胞内粘度测定。与传统的机械仪器相比，基于荧光的检测方法因其具有灵敏度卓越、响应速度快、操作方便、可原位检测、空间和时间分辨率高、样品体积小等优点而引起了极大的关注。迄今为止，荧光分子转子已经应用于细胞内粘度的成像，如细胞膜、细胞质和细胞骨架。这些荧光分子转子的荧光量子产率和/或寿命对粘度非常敏感。一些其他常见的荧光分子转子有ANS、Bis-ANS、尼罗红、CCVJ和DCVJ。然而，它们仍然存在改善灵敏度的空间。具有聚集诱发发光(AIE)性质的分子在溶解时，它们的荧光非常弱，但是一旦聚集或限制在刚性环境中，这些分子就会发出强烈的荧光。机理研究表明，分子内运动的限制(RIM)在AIE现象的产生的过程中起着重要作用。与传统分子转子相比，AIE荧光分子转子含有更多的可旋转部分，这可使它们对微环境中的粘度变化更敏感。
发明内容
本发明提供一种具有聚集诱导发光特性的荧光粘度探针，包含一个或多个聚集诱导发光荧光团，所述聚集诱导发光荧光团的骨架结构选自以下结构之一：
其中，每个R基团独立地从氢原子、烷基、不饱和烷基、杂烷基、环烷基、杂环烷基、芳基和杂芳基中选取；X为与所述聚集诱导发光荧光团键合的发色团；当分子结构带正电荷时，其抗衡离子是任何阴离子。
本发明提供一种具有聚集诱导发光特性的荧光粘度探针，包含一个或多个聚集诱导发光荧光团，所述聚集诱导发光荧光团的骨架结构选自以下结构之一：
其中，每个R基团独立地从氢原子、烷基、不饱和烷基、杂烷基、环烷基、杂环烷基、芳基和杂芳基中选取；当分子结构带正电荷时，其抗衡离子X-是任何阴离子。
在一个实施例中，所述聚集诱导发光荧光团的骨架结构包含以下具体分子结构之一：
在一个实施例中，所述荧光粘度探针具有聚集诱导发光的特性。
在一个实施例中，所述荧光粘度探针的荧光强度随环境粘度的增加而逐渐增强。
在一个实施例中，所述荧光粘度探针的寿命随环境粘度的增加而逐渐延长。
在一个实施例中，所述荧光粘度探针的粘度灵敏度x在0.4-0.8之间。
在一个实施例中，所述荧光粘度探针可用于基于荧光强度的溶液粘度检测。
在一个实施例中，所述荧光粘度探针可用于定量测量可引起溶液粘度发生变化的物质。
在一个实施例中，所述荧光粘度探针可用于监测聚合反应过程中的粘度变化。
在一个实施例中，所述荧光粘度探针具有线粒体靶向性，可用于线粒体成像。
在一个实施例中，所述荧光粘度探针可用作线粒体膜电位指示剂。
在一个实施例中，所述荧光粘度探针可被单光子或双光子激发。
在一个实施例中，所述荧光粘度探针可用于监测线粒体形态的变化。
在一个实施例中，所述荧光粘度探针可通过荧光寿命探测细胞中的微粘度变化。
在一个实施例中，所述荧光粘度探针可与低粘度敏感性的荧光团组合，形成比率型粘度探针。
在一个实施例中，所述荧光粘度探针可用于定量溶液中的蛋白质。
在一个实施例中，所述荧光粘度探针可用于定量溶液中的蛋白质。
在一个实施例中，所述荧光粘度探针具有机械力致变色性质。
本发明提供的荧光粘度探针，通过AIE荧光分子转子的粘度敏感性而具有广泛的用途，如葡萄糖浓度测定、线粒体体内粘度测量、聚合过程中的粘度(自由体积)变化的监测、蛋白质定量和细菌成像。与商业DCVJ相比，这些AIE荧光分子转子具有更高的灵敏度。此外，它们是双光子可激发的，具有细胞可渗透性和特异性靶向性，可用于生物医学研究。
附图说明
图1所示为DPA-IQ、DPA-IQ C6和DPA-IQ C10在DMSO中的UV-vis吸收光谱；
图2A所示为DPA-IQ C10在DMSO-水混合溶剂中的荧光光谱；
图2B所示为DPA-IQ、DPA-IQ C6和DPA-IQ C10的相对荧光强度随混合溶剂中含水量的变化图，其中，染料浓度为20μM；
图3所示为Naph-IQ，DPA-IQ和TPA-IQ的双光子吸收(2PA)光谱；
图4A所示为DPA-IQ在甘油体积分数为0、20、50、80、100vol％的甘油-乙二醇混合物中的荧光光谱图，其中，染料浓度为20μM，激发波长为410nm；
图4B所示为DPA-IQ随着溶液粘度的增加而变化的变化图；
图5A所示为葡萄糖水溶液的粘度随葡萄糖重量分数的变化；
图5B所示为粘度和线性拟合，I/I0在600nm处的曲线(R2＝0.985)；I0是纯水中DPA-IQ的荧光强度(含1％DMSO)，其中，染料浓度为20μM；
图6所示为甲基丙烯酸甲酯(MMA)聚合过程中DPA-IQ荧光强度的变化，其中，前30分钟反应在80℃下进行，之后反应在60℃下进行；
图7所示为DPA-IQ的浓度分别为5μM、10μM和20μM下测得荧光寿命与溶液粘度(乙二醇-甘油体系)的关系；
图8所示为通过MTT方法测试的细胞活性，其中，将Hela细胞在含有不同浓度的罗丹明123、DPA-IQ C3、DPA-IQ C6或DPA-IQ C10的培养基中培养24小时；
图9所示为通过MTT测定来测试细胞活性，其中，将Hela细胞在含有不同浓度的DMA-IQ的培养基中培养24小时；
图10所示为通过MTT测定来测试细胞活性，其中，将Hela细胞在含有不同浓度的DPA-IQ-Naph的培养基中培养24小时；
图11所示为通过MTT测定来测试细胞活性，其中，将Hela细胞在含有不同浓度的DPA-IQ-Ph的培养基中培养24小时；
图12A所示为Hela细胞的明场，其中，激发波长：AIE染料为400-440nm，MTR为540-580nm，比例尺：30μm；
图12B所示为Hela细胞荧光图像，其中，将HeLa细胞用DPA-IQ(50nM)染色15分钟，激发波长：AIE染料为400-440nm，MTR为540-580nm，比例尺：30μm；
图12C所示为Hela细胞荧光图像，其中，将HeLa细胞用MitoTracker Red FM(MTR，100nM)染色15分钟，激发波长：AIE染料为400-440nm，MTR为540-580nm，比例尺：30μm；
图12D所示为Hela细胞的明场，激发波长：AIE染料为400-440nm，MTR为540-580nm，比例尺：30μm；
图12E所示为Hela细胞荧光图像，其中，将HeLa细胞用DPA-IQ C6(200nM)染色15分钟，激发波长：AIE染料为400-440nm，MTR为540-580nm，比例尺：30μm；
图12F所示为Hela细胞荧光图像，其中，将HeLa细胞用MTR(100nM)染色15分钟，激发波长：AIE染料为400-440nm，MTR为540-580nm，比例尺：30μm；
图12G所示为Hela细胞的明场，其中，激发波长：AIE染料为400-440nm，MTR为540-580nm，比例尺：30μm；
图12H所示为Hela细胞荧光图像，其中，将HeLa细胞用DPA-IQ C10(400nM)染色15分钟，激发波长：AIE染料为400-440nm，MTR为540-580nm，比例尺：30μm；
图12I所示为Hela细胞荧光图像，其中，将HeLa细胞用MTR(150nM)染色15分钟，激发波长：AIE染料为400-440nm，MTR为540-580nm，比例尺：30μm；
图13A所示为Hela细胞的明场，其中，激发波长：DMA-IQ为400-440nm，MTR为540-580nm，比例尺：30μm；
图13B所示为Hela细胞荧光图像，其中，将HeLa细胞用DMA-IQ(200nM)染色15分钟，激发波长：DMA-IQ为400-440nm，MTR为540-580nm，比例尺：30μm；
图13C所示为Hela细胞荧光图像，其中，将HeLa细胞用MTR(100nM)染色15分钟，激发波长：DMA-IQ为400-440nm，MTR为540-580nm，比例尺：30μm；
图14A所示为Hela细胞的明场，其中，激发波长：DPA-IQ-Naph为400-440nm，MTR为540-580nm，比例尺：30μm；
图14B所示为Hela细胞荧光图像，其中，将HeLa细胞用DPA-IQ-Naph(200nM)染色15分钟，激发波长：DPA-IQ-Naph为400-440nm，MTR为540-580nm，比例尺：30μm；
图14C所示为Hela细胞荧光图像，其中，将HeLa细胞用MTR(100nM)染色15分钟，激发波长：DPA-IQ-Naph为400-440nm，MTR为540-580nm，比例尺：30μm；
图15A所示为Hela细胞的明场，其中，激发波长：DPA-IQ-Ph为400-440nm，MTR为540-580nm，比例尺：30μm；
图15B所示为Hela细胞荧光图像，其中，将HeLa细胞用DPA-IQ-Ph(200nM)染色15分钟，激发波长：DPA-IQ-Ph为400-440nm，MTR为540-580nm，比例尺：30μm；
图15C所示为Hela细胞荧光图像，其中，将HeLa细胞用MTR(100nM)染色15分钟，激发波长：DPA-IQ-Ph为400-440nm，MTR为540-580nm，比例尺：30μm；
图16A所示为DMA-IQ在HeLa细胞中的荧光发射波长扫描图；
图16B所示为DMA-IQ的光稳定性，即HeLa细胞中DMA-IQ的信号强度随扫描次数增加的变化图，其中，每帧扫描时间为11.2秒；
图17A所示为DPA-IQ-Naph在HeLa细胞中的荧光发射波长扫描图；
图17B所示为DPA-IQ-Naph的光稳定性，即HeLa细胞中DPA-IQ-Naph的信号强度随扫描次数增加的变化图，其中，每帧扫描时间为11.2秒；
图18A所示为DPA-IQ-Ph在HeLa细胞中的荧光发射波长扫描图；
图18B所示为DPA-IQ-Ph的光稳定性，即HeLa细胞中DPA-IQ-Ph的信号强度随扫描次数增加的变化图，其中，每帧扫描时间为11.2秒；
图19A所示为HeLa细胞中的DPA-IQ和罗代明123的荧光强度变化图，其中，细胞在染色前用50uM的CCCP处理0、10和20min；
图19B所示为HeLa细胞中的DPA-IQ和罗代明123的荧光强度变化图，其中，细胞在染色前用10μg/mL的Oligmycin处理0和30min；
图20A所示为HeLa细胞经过200nM的DPA-IQ染色后的荧光寿命图，其中，HeLa细胞为正常未处理的HeLa细胞；
图20B所示为HeLa细胞经过200nM的DPA-IQ染色后的荧光寿命图，其中，将HeLa细胞经过20uM的CCCP处理15min；
图20C所示为HeLa细胞经过200nM的DPA-IQ染色后的荧光寿命图，其中，HeLa细胞为正常未处理的HeLa细胞，其中，将HeLa细胞经过4％多聚甲醛固定15min；
图21A-F所示为检测HeLa细胞在4％多聚甲醛作用下的细胞固定过程，其中，将HeLa经200nM的DPA-IQ染色10分钟后，培养液换成4％多聚甲醛固定液，然后分别采集不同时间点的荧光寿命图像；
图22A-E所示为利用DPA-IQ测定不同细胞系的线粒体粘度时，不同细胞的荧光寿命图，其中，A为HeLa细胞，B为A549细胞，C为HLF细胞，D为HUVEC细胞，E为LO2细胞；
图22F所示为DPA-IQ在不同细胞系中的平均寿命；
图23A所示为Naph-IQ在含有/不含有BSA和含有/不含有十二烷基磺酸钠(SDS，0.5wt％)的水溶液中的荧光强度；
图23B所示为DPA-IQ在含有/不含有BSA和含有/不含有十二烷基磺酸钠(SDS，0.5wt％)的水溶液中的荧光强度；
图23C所示为TPA-IQ在含有/不含有BSA和含有/不含有十二烷基磺酸钠(SDS，0.5wt％)的水溶液中的荧光强度；
图23D所示为Naph-IQ、DPA-IQ和TPA-IQ在含有BSA的水溶液中的激发光谱和发射光谱，其中，染料和BSA的浓度均为20uM；
图24A所示为在DPA-IQ的PBS溶液中加入不同浓度的BSA后的DPA-IQ的荧光强度变化；
图24B所示为DPA-IQ的相对荧光强度对BSA浓度所作的图，其中，插图为DPA-IQ的荧光强度在低BSA浓度范围下的线性拟合；
图25所示为大肠杆菌(E.Coli)在2uM的Naph-IQ、DPA-IQ和TPA-IQ作用下的细菌活性；
图26所示为大肠杆菌(E.Coli)经2uM的Naph-IQ、DPA-IQ或TPA-IQ染色后的荧光图像，其中，第一行为明场图像，第二行为Naph-IQ、DPA-IQ或TPA-IQ的荧光图像，第三行为PI染色的图像；
图27A所示为Naph-IQ、DPA-IQ或TPA-IQ的固体粉末研磨前和研磨后的荧光光谱；
图27B所示为Naph-IQ的固体粉末研磨前和研磨后的X射线衍射谱；
图27C所示为DPA-IQ的固体粉末研磨前和研磨后的X射线衍射谱；
图27D所示为TPA-IQ的固体粉末研磨前和研磨后的X射线衍射谱；
图28所示为研磨后Naph-IQ固体粉末经过DCM溶剂蒸汽熏1h后的荧光光谱(Fume)，及再次研磨后的荧光光谱(Grind2)。
图29所示为不同AIE荧光材料的PBS溶液在白光照射下的ROS产生随照射时间的变化图，其中，实验利用DCFH为ROS的探针，DCFH与ROS反应后生成绿色荧光物质，因此溶液中523nm处的荧光强度可反应ROS的生成量，实验中AIE材料的浓度为5uM，DCFH的浓度为1uM；
图30所示为HeLa细胞在不同浓度的TPA-IQ的作用30分钟后在光照条件下和避光条件下的细胞存活率。
具体实施方式
本发明提供一种具有聚集诱导发光特性的荧光粘度探针，包含一个或多个聚集诱导发光荧光团，所述聚集诱导发光荧光团的骨架结构选自以下结构之一：
其中，每个R基团独立地从氢原子、烷基、不饱和烷基、杂烷基、环烷基、杂环烷基、芳基和杂芳基中选取；X为与所述聚集诱导发光荧光团键合的发色团；当分子结构带正电荷时，其抗衡离子是任何阴离子。
本发明提供一种具有聚集诱导发光特性的荧光粘度探针，包含一个或多个聚集诱导发光荧光团，所述聚集诱导发光荧光团的骨架结构选自以下结构之一：
其中，每个R基团独立地从氢原子、烷基、不饱和烷基、杂烷基、环烷基、杂环烷基、芳基和杂芳基中选取；当分子结构带正电荷时，其抗衡离子X-是任何阴离子。
在一个实施例中，所述聚集诱导发光荧光团的骨架结构包含以下具体分子结构之一：
表1
表1
表1为AIE荧光分子转子作为粘度传感器的参数。其中，λabs指分子在DMSO的吸收峰；λem和ΦE-G指分子在含有50％甘油的甘油-乙二醇混合溶剂中的最大吸收峰和量子产率，分子浓度为20μM；ΦDMSO指分子在DMSO的量子产率，分子浓度为40μM。Φsolid指分子在固态的量子产率。χ指logI/I0对logη所作的拟合曲线的斜率，反应了探针的粘度灵敏度。R2指线性拟合的相关系数。1000χ指粘度增加1000的情况下分子的荧光强度增加的倍数。
光物理性质和聚集诱导发光性质
这些AIE粘度探针具有从390nm到450nm的吸收最大波长和从460nm到630nm的发射最大波长，覆盖从蓝色到红色的可见光谱，如表1所示。在溶液中这些分子的发光很弱，而在聚集态或固态这些分子的发光增强，量子产率提高，表现出典型的AIE性质。增长碳链对分子的电子结构并没有很大的影响，分子DPA-IQ C3、DPA-IQ C6和DPA-IQ C10的吸收峰的位置基本相同，但是却增强了分子的疏水性。在DMSO-水混合物中DPA-IQ-C10的荧光很弱，当水的体积含量达到90％时，DPA-IQ C10因溶解度降低而产生聚集导致荧光强度大大提高。相对的，DPA-IQ和DPA-IQ C6由于其具有较好的溶解度，在此溶度下并没有发生有效的聚集体，因此它们的荧光没有增强。
双光子吸收
这些分子还具有较强的双光子吸收。双光子吸收的能力可以用双光子吸收截面表示。如图3所测得双光子吸收谱所示，Naph-IQ、DPA-IQ和TPA-IQ的双光子吸收截面最大值分别为76GM(840nm)、107GM(860nm)和215GM(900nm)。这些分子的良好的双光子吸收能力将使这些分子有望应用于双光子激发技术，具有较深的组织穿透深度，优异的3D分辨率和较少的光漂白等优点，是近年来发展较快的生物成像技术。
通过荧光强度测定粘度
到目前为止，在利用荧光的方法进行粘度测量中，可以利用荧光分子的荧光强度、两个荧光的比率、荧光寿命、分子的各向异性变化和光漂白荧光恢复的变化来反映环境的粘度信息。其中，利用荧光强度的方法的操作和所需仪器相对比较简单。理论上，环境的粘度η和和荧光分子转子的量子产量之间的存在严格的数学关系，这被称为Forster-Hoffmann方程，
logφ＝χlogη+C
其中，C是温度依赖常数，χ表示荧光粘度探针的粘度灵敏性。当我们固定所有的实验参数，χ可以从下列分子得出：
其中I是荧光强度。X即为logI/I0对logη作图的线性拟合的斜率。
因此，我们测量了这些分子在具有不同粘度的溶液中的稳态荧光光谱，并以logI/I0对logη作图得到这些分子的粘度灵敏性，并列于表1中。以DPA-IQ为例，这些分子的荧光强度随着溶液的粘度的增加而逐渐增加，同时发射波长并没有明显变化(图4A和B)。根据AIE机理，这个现象很容易被理解：在粘度高的介质中，分子内的旋转受到抑制而减少了非辐射衰减，从而相应地增强了荧光强度。这些分子的荧光强度和粘度的关系都符合Forster-Hoffmann方程，拟合的相关系数均高于0.99。这些数据表明这些AIE荧光分子都可以作为荧光探针用以确定溶液粘度。例如，DPA-IQ的χ为0.66，比商业荧光分子转子更为敏感(χ＝0.4～0.6，0.6为DCVJ)。
本发明提供的具有聚集诱导发光特性的荧光粘度探针具有以下应用：
(1)应用于葡萄糖溶液粘度测定
不同重量分数的葡萄糖溶液具有不同的粘度。然而，溶液中的粘度变化非常小，在1至2cP之间(图5A)。然而，由于DPA-IQ的高粘度敏感性，它在不同质量分数的葡萄糖溶液的荧光强度和粘度之间有很好的，根据这一特点，我们进一步将粘度与重量相关联，便可建立校准曲线，利用荧光强度对水中的葡萄糖重量分数进行测量。与机械方法相比，这种方法仅需要少量的样品。同时，这种测量可以扩展到其他化合物的定量测量，这种测量主要基于由目标化合物的量变化而引起的粘度变化。
(2)指示聚合过程中的粘度变化
在聚合物科学中，粘度是非常重要的参数，因为它与分子量变化、本体聚合物的自由体积变化和反应过程有关。在这里，我们使用DPA-IQ作为粘度指示剂来监测MMA的本体聚合，以证明这类分子在聚合物科学中的巨大潜在利用。如图6所示，在聚合反应开始时(0-30min)，介质的粘度低，DPA-IQ的荧光强度低。在反应的后期(30-60min)，当聚合物接近玻璃化状态时，由于粘度急剧增加，荧光强度迅速增加，然后达到平台。平台表明聚合物的已经完成聚合。该例子表明DPA-IQ与自由基聚合反应相容。同时这些粘度敏感的AIE材料有望应用于聚合物科学中其他方向，如微相分离的观察。
(3)通过荧光寿命测定粘度
基于荧光强度的粘度测量具有简单且成本低廉的优点，但探针浓度、流体的光学性质和其他实验或仪器因素的对其有较大影响，特别是在复杂的体内环境中。然而，荧光寿命却与这些因素无关，从而可以提供简便的校准过程以及超敏感检测方法。我们发现这些分子的荧光寿命随着粘度变大而变长。在5μM、10μM和20μM等不同浓度下，在具有不同粘度的乙二醇-甘油混合溶液中，DPA-IQ的荧光寿命基本不随探针浓度发生变化(图7)。受益于此属性，我们能够利用这些分子的寿命来监测复杂系统(如生物细胞)中的粘度变化。
(4)细胞成像和线粒体靶向
为了利用这些分子作为粘度传感器来感测细胞中的粘度，我们首先对这些分子的生物相容性和细胞内位置进行表征。如图8-11所示，这些分子探针在工作浓度低于2μM时，对细胞几乎没有毒性，细胞存活率高于80％，表现出较高的生物相容性。使用荧光显微镜或共聚焦显微镜与商用线粒体标记物mitotracker Red FM(MTR)的共定位实验结果表明这些分子对线粒体具有高度选择性(图12-15)。同时，这些分子的工作浓度通常为200nM-400nM下即可在普通显微镜条件下得到具有高亮度的图像。它们也可用于固定细胞的染色。这些分子(以DMA-IQ，DPA-IQ-Naph和DPA-IQ-Ph为例，如图16-18所示)在细胞内的发射波长与在固体中的发射波长相似，且这些分子的荧光图像在连续激光扫面下的信号强度并没有明显的下降，表现出优异的光稳定性。这种光稳定性将有利于线粒体的跟踪监测。
(5)指示线粒体膜电位(MMP)的探针
线粒体是细胞呼吸作用的主要场所。由于线粒体中发生的各种氧化还原反应，线粒体内膜的两侧存在着巨大的质子浓度差从而具有较大的膜电位。这么大的膜电位被认为是趋使亲脂阳离子进入线粒体而积累在线粒体中的驱动力。对于商用线粒体探针罗丹明123，增加MMP后罗丹明123的荧光强度由于更多的染料进入线粒体导致荧光强度降低，而降低MMP后罗丹明123的荧光强度随染料积累量的减少而增加。而对于我们的AIE线粒体材料，以DPA-IQ为例，如图19所示，在利用线粒体膜电位刺激物CCCP降低细胞的线粒体膜电位后进行细胞染色，细胞的荧光强度降低了。反之，利用oligomycin增加细胞的线粒体膜电位后进行细胞染色，细胞的荧光强度升高了。该实验表明这些分子对线粒体膜电位具有依赖性。需要指出的是，AIE线粒体探针的荧光强度与线粒体中探针浓度之间呈正相关性，DPA-IQ的荧光强度可直接代表MMP，这对于具有浓度猝灭效应的传统染料是难以达到。
(6)监测细胞中线粒体的形态和粘度变化
这些分子在作为线粒体探针具有高亮度、优异的靶向性、良好的生物相容性和优异的光稳定性。同时由于其荧光寿命与粘度之间存在线性关系，因此这些分子可进一步用于监测细胞中线粒体的形态和粘度变化。以DPA-IQ为例，我们进行荧光寿命成像(FLIM)实验。如图20A所示，在活细胞的荧光寿命图像中可以清晰的看到线粒体的结构，DPA-IQ在线粒体上的的寿命呈现出局域性差别，其整体平均寿命在1222ps。而在CCCP处理后的细胞中DPA-IQ的平均荧光寿命只有1058ps，表明细胞内的粘度降低(图20B)。而在固定细胞中，DPA-IQ的平均寿命达1920ps，表明细胞内的粘度提高很多(图20C)。细胞固定采用多聚甲醛，它可以使细胞内的蛋白质分子发生交联，从而增强细胞结构的机械强度，保持细胞结构。同时我们还利用DPA-IQ对检测多聚甲醛溶液固定细胞的过程进行检测。结果表明(图21)，随着孵育的时间增长，细胞内的粘度逐渐升高，在四分钟左右即出现转折而进入平台期。这说明细胞固定的过程在前四分钟的时间内已基本完成。不同的细胞具有不同的线粒体形貌，其线粒体的内的粘度也有不同。利用DPA-IQ对不同细胞系的线粒体并进行荧光寿命成像(图22)，可发现DPA-IQ在不同细胞系的线粒体中的荧光寿命不同，说明不同细胞系内的线粒体的粘度不同。
(7)BSA检测
这些荧光分子还可用于检测蛋白质，如BSA。当蛋白质具有可以适应这些AIE探针分子的合适的空腔时，由于分子内旋转的限制，荧光量子产率将增加。如图23所示，在Naph-IQ、DPA-IQ和TPA-IQ的溶液中加入BSA后，这些探针的发射强度增强。当BSA被十二烷基硫酸钠(SDS)变性后，荧光强度显着降低，表明BSA的天然结构对于检测是非常重要的。进一步的研究表明，如图24所示，在具有不同浓度的BSA的PBS中，随着加入BSA的增加，荧光强度逐渐增加。在低于10μg/ml的浓度范围内DPA-IQ和BSA的含量存在线性关系，表明DPA-IQ可用于为低浓度BSA定量检测。
(8)细菌成像
这些探针还可以用于细菌成像。以Naph-IQ、DPA-IQ和TPA-IQ为例，如图25所示，这些分子在细菌染色的工作浓度2μM时表现较好的生物相容性，细菌的存活率超过80％。PI染料是选择性染死细菌的红色商业染料。与PI染料的共染实验表明，如图26所示，这些染料可以同时对活细菌和死细菌染色。需要指出的是，这些染料在染色后不需要进行洗涤步骤，因为它们溶解在PBS时发光很弱，这个优点将有效的减少细菌染色的工作负担。
(9)机械力致变色
机械力致变色是指染料的发光因机械力而发生变化的现象。可发生机械力致变色的材料可广泛用于传感器、存储芯片、光学存储器、安全油墨、光电子器件等领域。AIE分子具有高度扭曲的3D结构，从而使得它们的晶体排列相对松散，容易对外界的扰动产生响应。一般情况下，在高压或机械压力作用下，这类分子会发生平面化而发生光谱的红移。该发明中的AIE分子也具有这类性质。以Naph-IQ、DPA-IQ和TPA-IQ为例，在经过研磨后，它们的固体粉末的发射光谱发生了红移(图27A)。其中，Naph-IQ的光谱的红移最大，达到了78nm。通过X射线衍射结果，它们的固体粉末在研磨前为多晶态，而研磨后则呈现非晶态(图27C-D)。这些结果表明研磨不仅导致了光谱红移，还破坏了这些分子的晶体结构。不过，当这些研磨过的固体粉末暴露于在溶剂蒸汽中一段时间后，它们的荧光发射又逐渐蓝移到原来的发射波长(图28)，表明这些研磨过的固体粉末在溶剂蒸汽作用下又重新结晶。
(10)ROS生成和光动力治疗(PDT)
在氧气存在的条件下，用光照射一些染料时，这些染料吸收光子后可以将能量或电子转移给氧气分子从而形成单线态氧或其他活性氧物质(ROS)。当生物体内的ROS的量增多时，这些ROS将与细胞内的生物分子发生反应，对细胞造成不可逆的伤害，从而导致细胞死亡。利用暗毒性低的染料分子产生ROS用于治疗的方法被称为光动力学治疗(PDT)，而这些染料分子被称为光敏剂。与常规癌症治疗相比，如手术，化疗和放疗，PDT是一种更安全，更少侵入性，更可控精准的治疗方法。因此，我们对这些AIE分子能否产生ROS的能力进行了研究。DCFH是一种商用的ROS的检测探针，它可被ROS氧化而从无荧光状态变为可发出绿色荧光的状态DCF。利用这一探针检测产生的ROS，我们发现，在同一白光照射下，含有AIE荧光材料的溶液的绿色荧光随时间延长而逐渐增强，说明产生的ROS逐渐增多。比较不同分子的荧光增长速度，我们发现TPA-IQ具有最高的ROS产生能力，而其他分子则相对较弱，甚至低于之前报道过的AIE线粒体荧光探针TPE-Py。为验证TPA-IQ可用于光动力治疗，我们用含有不同浓度的TPA-IQ的培养液与细胞共同孵育30分钟，然后采用白色LED光照射细胞20分钟，之后避光在孵箱中进一步培养24小时，然后通过MTT测定法评估细胞活力。结果表明，和无光照射相比，光照下TPA-IQ对细胞的杀伤力作用显着增加。在光照射下，TPA-IQ的半致死率的浓度由>2uM降低到了0.25μM。值得一提的是，在没有TPA-IQ的作用下，相同的光照射条件并不会对细胞的活力产生影响，细胞存活率高于93％。这更充分说明TPA-IQ可以做为光敏剂用于光动力治疗。
以下详述本发明的实验步骤部分
材料：实验中所需的化学药品主要从J&K chemical，Sigma-Aldrich和TCI等试剂公司购买并直接使用。四氢呋喃(THF)在使用前利用二苯甲酮和钠进行干燥并在氮气条件下蒸馏提纯。其他溶剂则购买高纯度溶剂直接使用。
仪器：使用CDCl3或d6-DMSO作为溶剂和四甲基硅烷(TMS)作为内标，在Bruker ARX400核磁仪上测得1H和13C-NMR核磁谱。在GCT premier CAB048质谱仪上以MALDI-TOF模式操作获得高分辨率质谱(HRMS)。在Milton Roy Spectronic 3000阵列光谱仪上记录UV-Vis吸收光谱。在Perkin-Elmer LS 55光谱仪上测得荧光激发和发射光谱。使用Zetaplus电势分析仪(Brookhaven Instruments Corporation，USA)在室温下进行粒度分析。在1cm厚的石英电池中测量上述所有溶液。通过积分球法测定了这些溶液的绝对荧光量子效率。
通过TPEF方法测量两个光子吸收截面
以TPA-IQ为例，由于TPA-IQ(20μM)在水中的弱荧光难以被检测器捕获。加入BSA(M.W.66430kDa)，以1：1的摩尔比可以增强TPA-IQ的荧光。使用BSA的另一个考虑是模拟体内环境，其中细胞TPA-IQ可能对蛋白质和脂质有反应，从而导致其荧光增强。采用积分球法测定相应溶液中TPA-IQ的量子产率为10.5％。通过使用罗丹明B(40μM)在甲醇中的TPEF方法作为参考，以20nm的间隔从820nm至920nm测定TPA-IQ(20μM)的两个光子吸收截面，假设单光子激发的量子效率与双光子激发相同。其他分子的测试方法相似。
制备各种粘度的溶液
通过混合不同体积的甘油和乙二醇制备具有不同粘度值的溶液，根据下面等式计算样品的体积粘度η：
其中ηi是溶液中每种组分(称为i)的粘度，wi是溶液中每种组分的重量分数。将15uL或30μL在DMSO中的AIE荧光染料加入到3ml甘油和乙二醇的混合物中并充分混合得到测试溶液。通过荧光光谱仪测定AIE荧光染料在不同粘度的溶液中中的荧光强度I。利用logI对logη作图，然后通过拟合线性关系logI＝χlogη+C获得斜率χ从而计算每个分子的粘度灵敏性。通过TCSPC的方法测量AIE荧光材料在不同粘度溶液中的荧光寿命τ，并对粘度η作图。
细胞培养和成像
HeLa细胞采用含10％FBS和抗生素(100单位/mL青霉素和100μg/mL链霉素)的MEM培养，并置于37℃的含有5％CO2的空气的培养箱中培养。每隔两到三天传代一次。
将2mL含有大约10万个HeLa细胞悬浮液置于含有2cm*2cm盖玻片的在35mm培养皿中，然后置于培养箱中培养24小时等待细胞贴壁。细胞染色时，轻轻吸走上层培养液后，加入2mL含有一定浓度染料的细胞培养液，然后孵育一定时间(15-30min)。之后，移除含有染料的培养液，用PBS洗涤细胞三次，并在荧光显微镜(BX41显微镜)，共聚焦LSM或STED共焦显微镜下观察拍照。
化合物的细胞毒性测试
使用MTT方法测定评估化合物的细胞毒性。将HeLa细胞以6000-10000个细胞/孔的密度接种在96孔板中。孵育24小时后，用100μL新鲜制备的含有不同浓度的AIE荧光材料的细胞培养液替换原来的培养液，并在细胞培养箱中进一步培养24小时。然后在每个孔中加入10μL含有5mg/mL MTT的磷酸缓冲液，混匀后继续培养4h。之后，小心移除每个孔中的培养液后，加入100uL DMSO溶解细胞生成的紫色物质，然后利用酶标仪在570nm测量吸光度，与对照空白组相比计算细胞活性。每个试验组重复六次。
光毒性
使用MTT方法测定评估化合物的细胞毒性。将HeLa细胞以6000-10000个细胞/孔的密度接种在两个96孔板中。孵育24小时后，用100μL新鲜制备的含有不同浓度的TPA-IQ的细胞培养液替换原来的培养液。在与TPA-IQ共同孵育30分钟后，将其中一个96孔板放置于白光照射下20分钟，将另一个放置在避光处。然后同时放置回细胞培养箱中进一步培养24小时。然后在每个孔中加入10μL含有5mg/mL MTT的磷酸缓冲液，混匀后继续培养4h。之后，小心移除每个孔中的培养液后，加入100uL DMSO溶解细胞生成的紫色物质，然后利用酶标仪在570nm测量吸光度，与对照空白组相比计算细胞活性。每个试验组重复六次。
细菌培养、染色和成像
将固体培养物(Luria broth(LB))上的单菌落细菌转移至5mL液体培养基中，并置在37℃下摇床中孵育10小时。通过测量600nm处的吸光度(OD600)测定细菌的浓度，然后将稀释OD600＝1.0，转移1mL菌液到移到1.5mL离心管中，通过以10000rpm离心3分钟收获细菌。去除上层清液后，将1ml浓度为2μM AIE燃料的PBS溶液加入离心管中，重新分散细菌，在室温下孵育10分钟。然后吸取2uL菌液于载玻片上并盖上盖玻片置于显微镜下观察拍照。
通过平板涂布计数法评估细菌活力
制备OD600＝1.0的菌液，然后逐级稀释1000倍。离心收集细菌并加入含有1mL 2μMAIE材料的PBS溶液进行分散后培养10min。然后将吸取50μL的该细菌溶液于LB琼脂平板上并涂布均匀，然后放在37℃的孵箱中培养24小时。对每个平板上的菌落数进行计数并与对照空白组进行比较，计算存活率。
以下详述本发明的示例分子合成过程
示例#1DPA-IQ
DPA-IQ的合成：将含有[RhCp*Cl2]2(2.0mol％)，AgBF4(0.30mmol)，Cu(OAc)2(0.30mmol)，4-(二苯胺基)苯甲醛(0.36mmol)，二苯基乙炔(0.30mmol)，丙胺(0.45mmol)的反应混合物中加入2.5ml叔戊醇，然后反应液在氮气保护下110℃油浴加热中搅拌反应3小时。除去溶剂后，剩下的固体用硅胶柱层析纯化，使用CH2Cl2/MeOH(100：1v/v)作为洗脱剂，最后旋干溶剂得到黄色固体产物，产率60％。DPA-IQ的表征：1H-NMR(400MHz；d6-DMSO)δH9.77(s，1H)，8.29(d，1H，J＝9.6Hz)，7.44-7.36(m，10H)，7.30-7.24(m，6H)，7.11-7.10(m，3H)，7.04-7.02(m，2H)，6.43(s，1H)，4.18(t，2H，J＝7.2Hz)，1.75-1.69(m，2H)，0.73(t，3H，J＝7.2Hz)ppm；13C-NMR(400MHz；CDCl3)δ155.0，149.1，144.4，143.3，139.7，135.4，133.7，133.6，131.5，130.4，130.2，130.0，128.8，128.2，128.1，127.0，126.8，123.5，122.1，109.5，59.3，25.3，10.9ppm；11B-NMR(128MHz；d6-DMSO)δ-1.33ppm；19F-NMR(376MHz；d6-DMSO)δ-148.3ppm；MALDI-MS DPA-IQ阳离子(C36H31N2+)计算值：491.2482，实测值：491.2494.
示例#2DPA-IQ C6
合成方法与DPA-IQ相似，其中丙胺换成己胺。产率78％。DPA-IQ C6的表征：1H-NMR(400MHz；d6-DMSO)δ9.77(s，1H)，8.29(d，1H，J＝9.2Hz)，7.45-7.37(m，10H)，7.31-7.24(m，6H)，7.12-7.09(m，3H)，7.05-7.03(m，2H)，6.44(s，1H)，4.21(t，2H，J＝7.8Hz)，1.73-1.69(m，2H)，1.14-1.10(m，4H)，1.06-1.03(m，2H)，0.77(t，3H，J＝7.2Hz)ppm；13C-NMR(400MHz；d6-DMSO)δ154.2，147.1，143.9，143.6，139.2，134.8，133.7，132.2，131.4，130.5，130.3，129.9，129.7，128.3，128.0，127.8，127.1，126.9，122.8，121.0，107.9，57.5，30.2，30.1，25.2，21.7，13.8ppm；11B-NMR(128MHz；d6-DMSO)δ-1.33ppm；19F-NMR(376MHz；d6-DMSO)δ-148.3ppm；MALDI-MS DPA-IQ C6阳离子(C39H37N2+)计算值：533.2951，实测值：533.2994.
示例#3DPA-IQ C10
合成方法与DPA-IQ相似，其中丙胺换成癸胺。产率75％。DPA-IQ C10的表征：1H-NMR(400MHz；d6-DMSO)δ9.76(s，1H)，8.28(d，1H，J＝9.2Hz)，7.44-7.35(m，10H)，7.30-7.23(m，6H)，7.13-7.08(m，3H)，7.04-7.02(m，2H)，6.43(s，1H)，4.20(t，2H，J＝7.2Hz)，1.70-1.68(m，2H)，1.25-1.04(m，2H)，0.86(t，3H，J＝7.2Hz)ppm；13C-NMR(400MHz；d6-DMSO)δ154.2，147.1，143.9，143.6，139.2，134.8，133.7，132.2，131.4，130.5，130.3，129.9，129.7，128.3，128.0，127.9，127.5，127.1，126.9，122.8，121.0，107.9，57.5，31.3，30.1，28.8，28.6，28.0，25.5，22.13，14.02ppm；11B-NMR(128MHz；d6-DMSO)δ-1.33ppm；19F-NMR(376MHz；d6-DMSO)δ-148.3ppm；MALDI-MS DPA-IQ C10阳离子(C43H45N2+)计算值：589.3577，实测值：589.3945.
示例#4Naph-IQ
合成方法与DPA-IQ相似，而4-(二苯基氨基)苯甲醛被4-(4-甲氧基萘-1-基)苯甲醛代替。产率83％。Naph-IQ的表征：1H-NMR(400MHz；d6-DMSO)δ10.35(s，1H)，8.75(d，1H，J＝8.8Hz)，8.30-8.26(m，2H)，7.73(d，1H，J＝8.0Hz)，7.60-7.42(m，9H)，7.30-7.24(m，5H)，7.10(d，1H，J＝8.0Hz)，4.43(t，2H，J＝7.2Hz)，4.01(s，3H)1.89-1.84(m，2H)，0.82(t，3H，J＝7.2Hz)ppm；13C-NMR(400MHz；d6-DMSO)δ155.8，149.7，148.9，144.4，138.2，137.4，133.5，133.3，130.8，130.4，130.1，129.3，128.8，128.4，128.2，127.7，126.0，125.7，124.1，122.3，104.4，60.3，55.9，23.8，10.5ppm；11B-NMR(128MHz；d6-DMSO)-1.33ppm；19F-NMR(376MHz；d6-DMSO)-148.3ppm；MALDI-MS Naph-IQ阳离子(C35H30NO+)计算值：480.2322，实测值：480.2334.
示例#5TPA-IQ
合成方法与DPA-IQ相似，而4-(二苯基氨基)苯甲醛被4'-(二苯基氨基)-[1，1'-联苯]-4-甲醛代替。产量81％。TPA-IQ的表征：1H-NMR(400MHz；d6-DMSO)δH 10.29(s，1H)，8.66(d，1H，J＝8.8Hz)，8.43(d，1H，J＝8.4Hz)，7.60-7.58(m，3H)，7.49(s，2H)，7.40-7.28(m，12H)，7.15-7.08(m，6H)，7.00(d，2H，J＝8.4Hz)，4.36(t，2H，J＝7.2Hz)，1.85-1.80(m，2H)，0.79(t，3H，J＝7.2Hz)ppm；13C-NMR(400MHz；d6-DMSO)δ149.3，149.1，147.7，146.3，144.3，137.9，137.7，133.5，131.4，131.1，130.4，130.3，130.1，130.0，129.8，128.7，128.5，128.3，125.5，125.2，124.3，121.6，120.8，60.0，23.7，10.5ppm；11B-NMR(128MHz；d6-DMSO)-1.32ppm；19F-NMR(376MHz；d6-DMSO)-148.3ppm；MALDI-MS TPA-IQ阳离子(C42H35N2+)计算值：567.2795，实测值：567.2771.
示例#6DMA-IQ
合成方法与DPA-IQ相似，而4-(二苯基氨基)苯甲醛被4-(二甲基氨基)苯甲醛代替。产量47.7％。DMA-IQ的表征：1H-NMR(400MHz；d6-DMSO)δ9.50(s，1H)，8.22(d，1H，J＝9.2Hz)，7.60(d，1H，J＝9.2Hz)，7.38(m，2H)，7.33-7.24(m，6H)，7.17-7.16(m，2H)，6.11(s，1H)，4.10(t，2H，J＝7.2Hz)，3.00(s，1H)1.70-1.65(m，2H)，0.70(t，3H，J＝7.2Hz)ppm；13C-NMR(100MHz；d6-DMSO)δ155.0，146.2，143.2，139.5，134.5，133.6，132.2，131.8，130.6，130.1，129.6，128.5，128.4，128.2，119.6，118.9，101.1，58.4，23.6，10.6ppm；11B-NMR(128MHz；d6-DMSO)δ-1.33ppm；19F-NMR(376MHz；d6-DMSO)δ-148.2ppm；MALDI-MS DMA-IQ阳离子(C26H27N2+)计算值：367.2169，实测值：367.2162。
示例#7DPA-IQ-MePh
合成方法与DPA-IQ相似，而二苯基乙炔被1-苯基丙炔代替。产率48.4％。DPA-IQ-MePh的表征：1H-NMR(400MHz；d6-DMSO)δ9.57(s，1H)，8.22(d，1H，J＝9.2Hz)，7.65-7.63(m，3H)，7.55-7.51(m，6H)，7.42-7.37(m，7H)，7.07(s，1H)，4.10(t，2H，J＝7.2Hz)，1.95(s，3H)，1.68-1.62(m，2H)，0.68(t，3H，J＝7.2Hz)ppm；13C-NMR(100MHz；d6-DMSO)δ160.0，154.9，146.5，144.7，139.2，133.1，132.1，131.0，130.8，130.2，129.7，129.5，127.7，127.5，123.4，120.7，106.5，59.5，24.0，15.9，10.8ppm；11B-NMR(128MHz；d6-DMSO)δ0.06ppm；19F-NMR(376MHz；d6-DMSO)δ-148.2ppm；MALDI-MS DPA-IQ-MePh阳离子(C31H29N2+)计算值：429.2325，实测值：429.2329。
示例#8DPA-IQ-Naph
合成方法与DPA-IQ相似，而二苯基乙炔被1，2-二(萘-1-基)乙炔代替。产率95％。DPA-IQ-Naph的表征：1H-NMR(400MHz；d6-DMSO)δ9.90(s，1H)，8.39(d，1H，J＝9.2Hz)，7.92-7.86(m，2H)，7.76(d，1H，J＝8.4Hz)，7.69-7.64(m，2H)，7.56-7.52(m，2H)，7.56-7.12(m，14H)，6.98(d，1H，J＝7.6Hz)，5.98(s，1H)，4.23-4.20(m，1H)，3.85-3.80(m，1H)，1.76-1.70(m，2H)，0.66(t，3H，J＝7.2Hz)ppm；13C-NMR(100MHz；d6-DMSO)δ154.3，148.7，143.9，143.2，140.2，134.7，133.0，132.9，131.5，131.3，130.9，130.4，130.1，128.9，128.7，128.4，128.3，127.5，127.2，127.0，126.8，126.6，126.2，125.5，125.1，125.0，123.2，121.5，108.6，59.4，24.6，10.9ppm；11B-NMR(128MHz；d6-DMSO)δ0.07ppm；19F-NMR(376MHz；d6-DMSO)δ-148.2ppm；MALDI-MS DPA-IQ-Naph阳离子(C44H35N2+)计算值：591.2795，实测值：591.2762。
示例#9DPA-IQ-Ph
合成方法与DPA-IQ相似，而丙胺被苯胺替代。产率：30.5％。DPA-IQ-Ph的表征：1H-NMR(400MHz；DMSO-d6)δ9.76(s，1H)，8.32(d，1H，J＝9.2Hz)，7.53-7.52(m，2H)，7.44-7.37(m，8H)，7.30-7.23(m，6H)，7.15-7.01(m，10)，6.50(s，1H)ppm；13C-NMR(100MHz；DMSO-d6)δ154.9，144.0，143.8，142.3，140.0，134.0，133.7，133.1，132.0，131.2，130.5，130.1，129.2，128.9，128.2，128.1，127.6，127.4，127.3，127.0，122.9，120.6，108.0ppm；11B-NMR(128MHz；DMSO-d6)δ-1.34ppm；19F-NMR(376MHz；DMSO-d6)δ-148.2ppm；MALDI-MS DPA-IQ-Ph阳离子(C39H29N2+)计算值：525.2325，实测值：525.2338。
示例#10Cz-IQ
合成方法于DPA-IQ相似，而4-(二苯基氨基)苯甲醛被4-(9H-咔唑-9-基)苯甲醛替代。黄色固体，产率63.6％。Cz-IQ的表征：1H-NMR(400MHz，DMSO-d6)δ(ppm)10.37(s，1H)，8.90(d，1H，J＝8.8Hz)，8.54(d，1H，J＝8.8Hz)，8.27(d，1H，J＝7.6Hz)，7.61-7.25(m，17H)，4.43(t，1H，J＝7.6Hz)，1.90-1.85(m，2H)，0.85(t，1H，J＝7.2Hz).13C-NMR(100MHz，DMSO-d6)δ(ppm)149.6，144.6，138.8，137.8，133.3，130.9，130.3，130.1，128.6，128.4，128.2，126.9，124.9，123.9，121.9，121.0，120.6，109.6，60.3，23.8，10.5.11B NMR(128MHz，DMSO-d6)δ(ppm)-1.31.19F NMR(376MHz，DMSO-d6)δ(ppm)-148.2.MS(MALDI-TOF)IQ-Cz阳离子(C36H29N2+)计算值：489.2325，实测值：489.2310。
基于在此包含的信息，对于本领域技术人员来说，在不偏离下述权利要求的精神和范围的情况下，对本发明的精确描述做出各种改变是显而易见的。本发明的主题不限于在此定义的步骤，性质和组分，因为这些优选的实施例以及其他描述是用于示例本发明的各个特定方面。实际上，对于化学，生物化学领域的技术人员来说，可以对本发明所描述的示例做出各种修改，这些修改都落入本发明的权利要求的保护范围。

Claims (19)

1.一种具有聚集诱导发光特性的荧光粘度探针，包含一个或多个聚集诱导发光荧光团，其特征在于，所述聚集诱导发光荧光团的骨架结构选自以下结构之一：
其中，每个R基团独立地从氢原子、烷基、不饱和烷基、杂烷基、环烷基、杂环烷基、芳基和杂芳基中选取；X为与所述聚集诱导发光荧光团键合的发色团；当分子结构带正电荷时，其抗衡离子是任何阴离子。
2.如权利要求1所述的荧光粘度探针，其特征在于，所述聚集诱导发光荧光团的骨架结构包含以下结构之一：
其中，每个R基团独立地从氢原子、烷基、不饱和烷基、杂烷基、环烷基、杂环烷基、芳基和杂芳基中选取；当分子结构带正电荷时，其抗衡离子X-是任何阴离子。
3.如权利要求1所述的荧光粘度探针，其特征在于，所述聚集诱导发光荧光团的骨架结构包含以下具体分子结构之一：
4.如权利要求1所述的荧光粘度探针，其特征在于，所述荧光粘度探针具有聚集诱导发光的特性。
5.如权利要求1所述的荧光粘度探针，其特征在于，所述荧光粘度探针的荧光强度随环境粘度的增加而逐渐增强。
6.如权利要求1所述的荧光粘度探针，其特征在于，所述荧光粘度探针的寿命随环境粘度的增加而逐渐延长。
7.如权利要求1所述的荧光粘度探针，其特征在于，所述荧光粘度探针的粘度灵敏度x在0.4-0.8之间。
8.如权利要求1所述的荧光粘度探针，其特征在于，所述荧光粘度探针可用于基于荧光强度的溶液粘度检测。
9.如权利要求1所述的荧光粘度探针，其特征在于，所述荧光粘度探针可用于定量测量可引起溶液粘度发生变化的物质。
10.如权利要求1所述的荧光粘度探针，其特征在于，所述荧光粘度探针可用于监测聚合反应过程中的粘度变化。
11.如权利要求1所述的荧光粘度探针，其特征在于，所述荧光粘度探针具有线粒体靶向性，可用于线粒体成像。
12.如权利要求1所述的荧光粘度探针，其特征在于，所述荧光粘度探针可用作线粒体膜电位指示剂。
13.如权利要求1所述的荧光粘度探针，其特征在于，所述荧光粘度探针可被单光子或双光子激发。
14.如权利要求1所述的荧光粘度探针，其特征在于，所述荧光粘度探针可用于监测线粒体形态的变化。
15.如权利要求1所述的荧光粘度探针，其特征在于，所述荧光粘度探针可通过荧光寿命探测细胞中的微粘度变化。
16.如权利要求1所述的荧光粘度探针，其特征在于，所述荧光粘度探针可与低粘度敏感性的荧光团组合，形成比率型粘度探针。
17.如权利要求1所述的荧光粘度探针，其特征在于，所述荧光粘度探针可用于定量溶液中的蛋白质。
18.如权利要求1所述的荧光粘度探针，其特征在于，所述荧光粘度探针可用于细菌成像。
19.如权利要求1所述的荧光粘度探针，其特征在于，所述荧光粘度探针具有机械力致变色性质。
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