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聚集诱导发光(Aggregation Induced Emission，AIE)分子是不同于传统聚集诱导淬灭分子的一类新型荧光分子，具有结构多样、背景荧光低、生物相容性好等特点。将其引入细菌分类检测之中，可省去多次洗去背景荧光的步骤，实现多种细菌的快速分类检测。金纳米颗粒具有独特的光学性质，且相关性质和溶液环境颇具联系。将其用于金属离子的快速、可视化检测之中比传统仪器方法更具优势。在利用AIE分子做检测的同时，其抗菌性质也被开发和应用。因此本论文主要包括两大方面内容，一部分是生化分析，一部分是抗菌应用。具体包括以下几章: 第一章主要介绍AIE分子和金纳米颗粒的合成、性质和应用。为第二、三、四、五章将其用于多种细菌快速分类检测、重金属离子铬、金属离子铝的快速、可视化检测和抗菌研究的实施、应用、创新性和优势等做铺垫。 第二章主要介绍将AIE分子引入传感阵列的构建中，应用多探针构建的传感阵列实现对多种细菌的判别。该分析方法在操作中只需将AIE分子与细菌混合即可，无需进行离心洗涤等后处理，随后通过流式细胞仪记录不同探针孵育的同种细菌的荧光值和同种探针孵育的不同种细菌的荧光值，进而通过数学统计方法（主成分分析和二次判别），得出细菌的分类检测结果，整个过程在数据采集分析方面可以实现自动化，提高检测分析效率和通量。通过此方法能够成功实现八种细菌的分类检测。值得关注的是利用此方法能够将普通细菌和临床耐药细菌分开，这对于未来临床应用中指导抗生素的用药将具有重要意义。 第三章主要介绍利用金纳米颗粒特殊的光学性质，构建了基于金纳米颗粒的铬离子传感器。首先将2，3-二巯基丁二酸分子通过配体交换的方法修饰在金纳米颗粒表面，然后将溶液pH调成3，整个体系即可作为检测铬离子的反应体系，制备方法简单。当把从低到高不同浓度的三价铬或六价铬离子或二者的混合物加入金纳米颗粒溶液中后，溶液颜色逐渐从红色变到蓝色，有无铬离子的信号通过肉眼观察溶液颜色变化即可读出。为了减少肉眼对颜色判断的误差，我们将智能手机引入到检测中，通过下载读出颜色RGB值的软件到手机中，即可直接通过手机判断溶液颜色的变化，并能实现一定程度的定量。该体系能实现三价和六价铬离子的同时检测，检测灵敏度可达到10nM，并具有很好的选择性，其他金属离子几乎无干扰。此外我们还通过计算化学的方法证实该体系确实对铬离子有选择性，为日后基于金纳米颗粒的传感器设计提供参考。 第四章主要介绍利用离子液体修饰的金纳米颗粒实现金属离子铝的检测。离子液体是在室温或接近室温下呈现液态、完全由阴阳离子所组成的盐，目前有多种阴阳离子的搭配可供选择。将以咪唑作为阳离子，硫氰酸根作为阴离子的离子液体引入到金纳米颗粒的合成中，让它充当金纳米颗粒的保护剂合成了离子液体修饰的金纳米颗粒，该颗粒可用作铝离子的可视化检测，检测限为1μM，同时体系具有很好的选择性，可用于面食中含铝添加剂的检测。 第五章主要介绍一种共轭结构分子（一种AIE分子）在抗菌方面的应用研究。之所以进行抗菌剂研究，是认识到对抗细菌感染，尤其是超级细菌的感染，单只发展如第二章中的检测方法是远远不够的，新型抗菌剂的开发是一种至关重要的手段。通过分析现有抗生素的结构特点，筛选发现一种共轭结构分子可以对抗革兰氏阳性菌，尤其对金黄色葡萄球菌效果很好，最低抑菌浓度可达到0.08μg/mL。在金黄色葡萄球菌感染的小鼠模型中，该分子的治疗效果令人满意，感染小鼠的存活率为100％。通过透射电镜观察该小分子处理的细菌形态，发现细菌细胞壁消失，细胞膜变模糊。膜电位染料结果也显示被分子处理的细菌细胞膜电位和通透性发生变化。细胞膜上蛋白F-型ATP酶的活性降低了，且细菌内ATP含量也有所减少。我们推测该分子是通过干扰细菌细胞膜功能进而实现杀菌的，也进行了一些蛋白组组学的研究。 第六章为总结和展望。对本论文的内容和主要创新点做了总结，并对后续可能延续的工作和需要继续探讨的问题进行了讨论。