荧光生物探针在生物成像和荧光传感方面发挥着重要的作用。它可以作为可视化工具研究复杂的生物结构和生命过程。大部分有机荧光染料在细胞环境中普遍存在着聚集猝灭现象(Aggregation caused quenching,ACQ),ACQ极大地限制了它们在生物领域的应用。具有独特聚集诱导发光增强的(Aggregation induced emission)AIE现象,很好地解决了一直困扰着人们的ACQ问题。近十几年来,AIE荧光材料吸引了人们的广泛关注,其在有机光电器件,化学传感方面有了很好的应用。在生物领域,AIE特性的荧光有机小分子,通过静电作用或疏水作用聚集在生物大分子表面,聚集诱导发光,具有其他荧光材料无法比拟的优势,是荧光探针及生物成像的理想材料。(1)本文设计合成了基于ESIPT(excited state intramolecular proton transfer)生物荧光探针,该化合物展现出了良好的AIE特性,能够在20 s内快速地进入细胞,通过氢键作用选择性地聚集在细胞胞浆内,良好的光稳定性。该探针可以快速选择性地聚集在海拉细胞的胞浆中,可以作为优秀的细胞标记荧光探针。(2)设计将二芳基乙烯光开关单元引入到AIE体系中,合成一种新型的同时具有AIE特性和光响应特性的多功能有机小分子荧光探针。测试材料的物理化学性质,细胞毒性,并研究了其通过比率荧光成像法对生物环境中温度变化的检测。