纳米材料作为一类涉及多领域、多学科的新兴材料在近十余年中发展迅速,?并且被广泛的应用于生物、医药、能源等诸多行业。氟硼荧光染料（BODIPY）因其良好的光物理性质、光化学性质以及在生物医用纳米材料领域的突出表现成为近年来人们关注的焦点。本论文以BODIPY为研究基础,围绕BODIPY核心的不同位点进行修饰,合成出具有不同光物理性质和光化学性质的BODIPY衍生物。随后通过纳米沉淀法制备出相应的BODIPY纳米材料,并研究它们在生物医学领域中的不同应用。具体开展工作如下:1.设计并合成了具有给体-受体（D-A）结构的吡唑啉-BODIPY（PZL-BDPY）,培养了它的单晶,并且还研究了它的聚集诱导发光（AIE）和扭曲的分子内电荷转移?（TICT）?效应。PZL-BDP可以通过自组装形成具有良好荧光量子产率和较大斯托克斯位移的红色荧光纳米粒子（PZL-BDP NPs）。?PZL-BDP NPs可以展示出令人满意的稳定性和良好的生物相容性。不仅如此,细胞实验还表明,PZL-BDP NPs在室温下只需要用几秒钟的时间就可以实现对细胞的成像。此外,动物实验表明,PZL-BDP NPs可以对小鼠肿瘤部位实现连续12?天的长期荧光示踪。2.设计并通过Knoevenagel缩合反应合成了具有近红外（NIR）吸收和发射的二碘取代BODIPY（SNBDP）。SNBDP可以在泊洛沙姆（F127）作为两亲聚合物载体的情况下形成纳米粒子（SNBDP NPs）。SNBDP NPs可以表现出非常好的水稳定性和光稳定性。?此外,SNBDP NPs还会呈现出良好的单线态氧生成能力。?细胞实验表明:SNBDP?NPs能够被肿瘤细胞内吞并表现出良好的生物相容性。不仅如此,SNBDP NPs还可以在光照条件下有效的在细胞内产生单线态氧,?进而杀死肿瘤细胞。3.通过两种易得的有机染料:BODIPY和香豆素,在改进Knoevenagel缩合反应条件的情况下设计并合成了两种新型NIR香豆素-BODIPY（BDC和BSC）。?共轭程度之间的差异会使BDC和BSC的光物理性质有着很大的差别,?同时也会影响到它们自组装纳米粒子（BDC NPs和BSC NPs）的性质及应用。BDC具有较大的最大吸收波长,使得BDC NPs可以在808 nm激光照射条件下展示出不错的光热效果。BSC具有较好的荧光特性,这为BSC NPs在荧光成像中的应用打下了坚实的基础。细胞实验的结果表明,?BDC??NPs和BSC NPs都具有良好的生物相容性。除此之外,BDC NPs可在808 nm激光照射条件下表现出良好的肿瘤细胞抑制效果;相比之下,BSC NPs会表现出快速细胞荧光成像的能力。4.利用分子内电荷转移（ICT）、光诱导电子转移（PET）以及重原子效应设计并合成了一种给体-受体-给体（D-A-D）型NIR BODIPY（NBB）。NBB可以通过自组装形成具有高效808 nm激光响应性的纳米粒子（NBB NPs）。出色的光吸收能力使NBB NPs可以在808 nm激光照射条件下表现出较高的光热转换效率（η=53.8%）以及较强的单线态氧生成能力。此外,NBB NPs还具有较好的水稳定性、光稳定性以及生物相容性。?肿瘤细胞抑制实验表明NBB NPs可以展现出出色的光热和光动力协同治疗效果。