20世纪90年代之前,脂滴(LDs)仅仅被认为是细胞中储存中性脂质的简单而惰性的球状体。但随着研究的深入,致力于化学生物学研究的学者们逐渐认识到脂滴作为一个复杂而动态的细胞器在维持细胞的内稳态中发挥着巨大的作用。生物体脂含量的异常就会诱发细胞内稳态的失衡,从而导致多种疾病,例如肥胖、脂肪肝、Ⅱ型糖尿病、动脉粥样化乃至癌症。因此,发展用于检测细胞中脂滴动态变化的检测方法对推动脂滴的生理学和病理学功能的研究具有十分重要的意义。荧光成像法因其操作简单、灵敏度高、直接观察等优势而在脂滴检测方法中脱颖而出,并受到越来越多学者的关注。基于此,多种脂滴荧光染料已经被开发,但它们存在的缺陷限制了它们在脂滴动态方面的研究,例如Stokes位移较小、靶向脂滴的特异性不佳、背景荧光干扰较强、信噪比偏低、合成困难等。而相较于传统的荧光染料,3-羟基黄酮(3HF)类化合物作为一种经典的ESIPT效应的荧光分子,具有Stokes位移大、溶剂敏感性强等优势,已被广泛用于检测微环境变化方面的研究。本文主要以3HF为母体,发展了一类用于检测细胞及组织中脂滴动态变化的荧光染料(Flps)。首先,我们通过对4’号位取代基进行筛选发现了 4’-二烷基氨基取代的3HF可以对胞内脂滴进行荧光成像;之后找到了最合适的取代基烷基链长(2-4);发现了杂环原子(O,N)的引入不利于染料的脂滴靶向;并通过在Flp-11中修饰更多的共轭结构实现了染料荧光由黄到红的转变。在更具体的细胞成像研究中,Flps相较于传统的脂滴荧光染料BODIPY 493/503,表现出更低的细胞毒性、更低的染料使用浓度和更快的脂滴着色速度。基于此,我们将Flps应用于活细胞中脂滴的3D成像及动态成像,并对细胞内脂聚集的性质进行了研究。最后,Flps成功被用于四种老鼠组织切片中脂滴的高保真成像。因此,我们认为Flps在由脂异常造成的疾病的早期诊断中具有巨大潜力。