在现有的分析方法中,荧光探针因其灵敏度高、选择性好、纳摩尔级别检出限、原位测量、可视化测量、非破坏性测量等优点吸引了不少科学家的浓厚兴趣和深入开展了在各领域深入研究。设计新型荧光探针用来检测生物环境中的目标分析物对生理病理机制研究具有重要参考意义。粘度是细胞微环境中重要的一部分,粘度也是与和组织的功能和病理状态相关的基本生物力学参数。细胞不同区域的黏度差异很大,因此黏度也会影响到各个区域的扩散,包括质量传递、信号转导、生化物质之间相互作用、代谢物的扩散和电子传递等。硫化氢（Hydrogen Sulfide,H2S）与二氧化硫（Sulfur Dioxide,SO2）是在生物环境和有机体内产生的重要小分子物质,据许多文献报道,H2S和SO2已作为气体信使小分子,在生物体中发挥了重要的生理作用。适量的H2S和SO2可以维持体内的氧化还原稳态,调节体内血管舒张,预防和减少组织损伤等。然而,当体内H2S和SO2浓度过量时,会影响胚胎发育、还与帕金森病、动脉高血压、神经系统疾病等有联系。因此,有必要开发有效的工具来特异性的检测粘度及活性硫分子,这对促进疾病预防和临床诊断也有重要作用。基于ICT（TICT）机理设计了三个含有不同的荧光探针。通过核磁、质谱等手段对其结构和相对分子质量等进行了表征。通过光谱测试和生物成像测试探究了这三个探针对粘度、SO2和H2S的响应性能以及对线粒体的定位性能。总体上,取得了一系列有意义的研究成果。论文研究主要包含以下几个内容:论文的第一部分设计合成了靶向线粒体的粘度探针MF-V1,该探针能够在线粒体膜电位（Mitochondrial Membrane Potential,MMP）丢失的情况下锁定在线粒体内,同时对线粒体内的粘度变化产生灵敏响应,实现了在正常和去极化条件下细胞内线粒体粘度变化的高保真成像。论文的第二部分设计合成了靶向线粒体且同时响应粘度与二氧化硫的单分子探针Mito-MG。该探针能通过迈克尔加成破坏共轭结构从而实现对二氧化硫快速响应,同时通过限制分子内转子的自由旋转来对粘度进行响应。该探针具有低检出限（0.24μM）,大斯托克斯位移（95 nm）,快速响应的优点。论文的第三部分设计合成了靶向线粒体并对粘度与硫化氢双响应的小分子探针Mito-GF。该探针通过连接2,4-二硝基苯作为H2S的识别位点,可以对H2S特异性识别,同时利用限制分子内的TICT来实现检测线粒体内的粘度变化。