荧光显微成像技术作为能够将生物活动动态过程可视化的有效方法,使得具有高选择性和稳定性的荧光探针成为了该领域的研究热点。目前大部分商业化荧光探针普遍存在的聚集荧光猝灭和光漂白现象,极大地限制了其应用范围,而聚集诱导发光(AIE)概念的提出则是为荧光探针的发展开辟了一个新的领域。经过近20年的发展与验证,分子内运动受限机制在AIE核心基元的构筑上具有重要的理论指导意义,并由此衍生出千变万化,功能丰富的AIE材料体系。本论文主要是基于分子内运动受限机制和激发态分子内质子转移的协同机制开发了一类新型酮基-水杨醛联肼的核心基元,通过一系列结构修饰和功能优化研究了其构效关系和发光机制,进而拓展了其在特定细胞器和微生物的选择性,识别成像及其动态示踪领域的应用,具体工作如下:在第一章工作中,对近期AIE领域的基于分子内运动受限机制和激发态分子内质子转移的协同机制所开发出的KSA类探针分子进行系统的总结和报道;在第二章工作中,基于FAS和DPAS的构效关系引入不同电子效应的基团,开发了一系列靶向脂滴的FAS和DPAS衍生物,对脂滴成像示踪的可视化和帕金森疾病预防方面进行了深入的探究;在第三章工作中,基于AIE-LysoY的溶酶体靶向性的研究,合成了三类同样对溶酶体有选择性的KSA类分子,将其作为长期示踪的探针用于对溶酶体相关疾病等方面的研究;在第四章工作中,开发了KSA类分子在微生物的选择性识别上的新应用,首次报道了不经过任何修饰便能特异性识别革兰氏阳性菌的探针分子,并通过对结构的调控和基团的替换,对这一识别过程进行了机制和构效关系上的阐述。