近红外(NIR)荧光以更深的组织穿透力、更小的光损伤以及合适的生物体荧光窗口等优点,在生物成像领域拥有广阔的应用前景。包括荧光量子点、单壁碳纳米管、稀土金属化合物在内的无机NIR发光材料往往存在细胞毒性高、成本高、制备规模小、重现性差等局限,限制了其在生物体系中的应用。相比之下,有机NIR荧光材料种类繁多,具有摩尔消光系数高、量子产率高以及生物相容性好等特点,更适合于生物成像领域。然而,大部分传统有机荧光材料具有共轭结构,在生物体系的水相环境中不可避免会发生聚集,引起荧光淬灭限制了其应用。因此,开发具有聚集诱导发光(AIE)效应的NIR荧光探针更有利于获得高对比度荧光成像。在这项研究中,我们在蒽醌和四苯基乙烯的共轭结构上引入了具有四个吡啶季铵盐封端的烷基链,获得了具有两亲性的目标分子(以BTPEAQ-10表示)。BTPEAQ-10在水溶液中具有较大的斯托克斯位移(240nm)并表现出AIE效应。聚集体的发射峰位于670 nm处,但是强度微弱。基于此,我们利用离子组装的方法,借助静电相互作用增强荧光。即在BTPEAQ-10的水溶液中,加入十二烷基苯磺酸钠(SDBS),得到共组装体(以BTPEAQ-10&SDBS表示)。组装体形貌由谷粒状的纳米粒子转变成更大尺寸的纳米球,且其荧光强度比单纯BTPEAQ-10的组装体增大了 30倍。离子共组装后,辐射跃迁几率增大而非辐射跃迁几率下降,由此产生荧光增强。BTPEAQ-10与SDBS之间存在由1:1到1:4的4种结合模式。不同的表面活性剂和阴离子基团的对比实验表明,磺酸基团和长烷基链均对荧光增强起关键作用。组装体和共组装体均具有良好的水溶性和生物相容性,并已应用于HeLa细胞成像。由于共组装体具有更高的发射强度,其在细胞中也显现出具有更好的成像对比度。这种AIE-NIR荧光探针为观测深层组织成像提供了强有力的工具,未来将对生命科学做出更多贡献。