相较于稳态荧光光谱分析方法,荧光物质的时间分辨荧光光谱往往反映更为丰富的生物信息,尤其是荧光基团微环境变化的动力学信息。基于荧光原理,以具有皮秒和飞秒时间分辨能力的荧光光谱测量技术为依托,通过探测功能性荧光探针的时间分辨荧光,实现了对生物大分子的特性及其所处的微环境变化的表征。本论文具体介绍了以下几个方面的研究内容：1、基于碘化钾对荧光素的动态淬灭原理将淬灭后的荧光素作为黄绿波段仪器响应函数参考染料；淬灭后的荧光素寿命可以达到23皮秒左右,经实验证明淬灭后的荧光素可以用作仪器响应函数中的参考染料,此研究不仅解决了时间分辨激发光谱测量中采用散射样品测量需在不同探测波长反复测量仪器响应函数的问题,更重要的是避免了实验中由系统颜色效应带来的误差。2、基于铱配合物的磷光具有长寿命特性,对合成的一系列铱配合物的无氧状态下的磷光寿命测量,结果表明该系列的铱配合物的磷光寿命在1微秒左右,这样的寿命大小对于氧气探针是相对理想的,后经实验证实,该系列的铱配合物二氯甲烷溶液对溶解氧的变化表现出灵敏的变化。3、根据荧光素所表现出的优良光学特性以及其对环境pH的灵敏性,将其作为pH值检测的荧光探针,分别采用了稳态荧光强度分析及时域寿命分析的方法对其荧光随pH的变化做出了定量分析,发现无论采取何种方法都可以对溶液中pH的监测,但缺点是荧光素在pH大于8的情况下荧光趋于稳定,无法准确定量。4、针对NADH氧化还原程度的测量。黄色荧光蛋白探针在时间分辨荧光光谱中具有更加灵敏的对比度。