本发明公开了具有强双光子吸收的近红外聚集诱导发光材料的设计合成及其细胞器成像与光动力治疗应用。通过合理的分子结构设计，我们获得了四个具有大双光子吸收截面以及高亮度的近红外聚集诱导发光材料。这些材料具有较大的斯托克斯位移、良好的生物相容性以及优异的光稳定性。其中三个中性材料可以特异性成像脂滴，另外一个阳离子型材料可以特异性成像线粒体。鉴于它们优异的双光子性质，这四种材料可以用于细胞和活体组织的双光子荧光成像。这四种材料在光照下可以有效的产生单线态氧，使它们可以用于双光子激发的细胞器靶向光动力治疗。本发明合成得到的材料，表现出聚集诱导发光的性质，有效克服了传统的荧光染料的缺陷。