荧光探针技术作为一种生命科学中的重要检测手段,以其高靶向性,响应速度灵敏,生物相容性好,测试方式简便而广受科学家的青睐。作为一种新兴的荧光测试材料,关于含硅聚合物荧光材料的研究领域不断地被拓展和深入。含硅聚合物具有特殊的光物理性质、光化学性质和高生物相容性,因此,它可作为一种基础的“嫁接”平台,并可应用于生命科学,航空航天,生物材料等领域。含硅聚合物的基团种类繁多且易于处理,将不同的功能性基团借助键接的方式连接到含硅聚合物上,使得含硅聚合物荧光材料的种类被丰富,应用方向和范围被拓展。此外,将稀土元素通过配位的方式引入含硅聚合物中以合成含硅聚合物荧光材料。借助含硅聚合物吸收能量并传导给中心稀土离子的特性可以提高稀土离子的发光性能,并促进稀土配合物荧光性能的增强,这为含硅聚合物-稀土配合物的生物分析检测方面的发展发挥了一定的作用。本论文从以下三个方面出发,设计并制备了具有不同检测功能的含硅聚合物荧光材料,并对其在光谱响应和生物成像中的应用进行了研究。（一）基于巯基-炔“点击”反应设计了两种具有不同封端基团的含硅聚合物P1和P2。随后,将聚合物和不同摩尔比的稀土元素(Eu3+和Tb3+)进行配位,以合成具有稀土元素特殊光学性能的含硅聚合物荧光材料(P1-Ln3+和P2-Ln3+)。根据荧光光谱测试,含铕配合物发出了中等强度的红色荧光,而含铽配合物也发出了典型的绿色荧光。配位后的配合物的荧光强度要强于稀土元素自身的荧光强度,这也证明该配合物符合“天线效应”。此外,配合物P1-Ln3+和P2-Ln3+被成功的应用于生物成像领域,展现出了良好的荧光效果,并与荧光光谱实验中的荧光强度随着稀土元素摩尔比的增强而增强的结果相匹配。上述实验结果也表现出了配合物(P1-Ln3+和P2-Ln3+)在生物成像领域的研究和应用价值。（二）以OA-POSS为基底,花菁和萘酰亚胺为荧光团设计并合成了一种可以在双通道内（绿色和深红色）同时检测HCl O的含硅聚合物荧光材料（D6）。荧光光谱结果显示,D6在溶液中表现出了对HCl O的良好特异性和响应性,并展现了良好的p H稳定性和光稳定性。随后,我们对D6在活细胞中的外源性和内源性HCl O的响应情况进行了研究,并取得了良好的效果。此外,探针对斑马鱼中的外源性HCl O也展现出良好的响应性。以含硅聚合物为基底,通过键接的方式将不同的荧光团连接到聚合物上以结合两种材料的优异特征,这对于今后含硅聚合物荧光材料的开发和拓展开拓了新的视野。（三）以氨丙基双峰头为基底,通过键接的方式构建了一种可以在三个通道内进行比率式检测CO存在的新型探针,并通过生物成像实验揭示了CORM-2在活细胞和斑马鱼中的定量分布。由于Si-O-Si部分的存在,该探针具有非常规的荧光发射,且形成了比率荧光特性,并具有优异的光稳定性。此外,探针SNAH-CO在经济上是可行的,并且具有操作简便、易于处理、高灵敏度（检测限为26.9 n M）和高生物相容性的性质。重要的是,探针SNAH-CO展现出了突出的选择性监测He La细胞中的CO水平的能力。因此,探针SNAH-CO将有可能拓宽有机硅材料在荧光成像领域的应用,促进CORM-2在疾病治疗中的安全使用。