具有光激活或开关转换荧光的功能材料近年来引起日益增多的兴趣，这主要归因于这类材料能有效凸显细胞内分子和细胞器的动力学特征，进而使研究人员能够在超越衍射极限的分辨率水平上了解活细胞、组织、动物体内的生物分子、生理途径和事件。设计和构建性能得以优化的光可开关荧光探针在生物体探测方面无疑具有重要的意义。BODIPY染料具有诸如较高荧光量子产率、良好的光稳定性、不易受到溶剂极性和pH值变化的影响、较窄的荧光发射半峰宽等优点;因而被广泛应用于蛋白质和DNA标记、生物荧光成像、细胞内分子探测等领域。　　本文设计合成了一系列可聚合的螺吡喃/螺噁嗪分子;并基于这些光致变色的目标化合物通过微乳液聚合的方法构建了聚合物纳米粒子。所合成的纳米粒子尺寸均一并具有较好的单分散性;可以较长时间地保存且没有聚集聚沉现象发生，光谱性质稳定。我们表征了聚合物纳米粒子的光开关特性，并对它们各自的光开关特性与化合物分子结构之间的关系进行了研究。化合物推电子和拉电子取代基对纳米粒子的光致变色荧光特性至关重要。基于通过对光致变色分子取代基团的优化，我们构建了具有不同荧光组合的双色光可开关荧光探针。设计合成了一种水溶性的、基于BODIPY染料和Cy染料的比率型pH荧光探针。该探针由对pH不敏感的BODIPY染料组份与能对pH响应的、键接有亲水性的磺酸基团的Cy染料组份通过共轭通道连接而成。基于对BDP-Cy探针分子的吸收和发射光谱表征，确认了BDP-Cy探针对环境pH变化作出响应的特性。研究发现这种探针的荧光发射特征对在pH10至pH12的强碱性范围内的pH变化能够作出明显的响应-荧光峰强度比率值在pH10-12之间变化了75倍;而且这种荧光变化具有良好的可回复性。我们推断，在强碱性环境下(pH12) Cy染料组份中的氮正离子失去正电荷、Cy染料组份与BODIPY染料组份之间的共轭通道被阻隔，由此导致源于两个组份之间大的π-共轭体系的低能端荧光发射特征被抑制、而源于BODIPY染料组份内的π-共轭体系的高能端荧光发射特征得以恢复。这种pH荧光探针为探测溶液在pH10-12之间的细微变化提供了可能性。