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可视化技术是一种将有效信息转化为可视化信息(比如图像)的方法。目前,细胞内源性物质的可视化主要是利用荧光探针配合成像设备比如荧光显微镜来实现的。通过成像技术识别细胞中被荧光标记的内源性物质。但是新型特异性识别基团的开发较为耗时。因此需要通过其他方法拓宽现有特异性识别基团的用途,使具有相同识别基团的不同荧光探针能够对不同的目标物质进行可视化响应。除了物质的可视化外,常见的物理常量比如声音、温度等的可视化也非常重要。因而,我们希望能够利用有机探针来设计新的温度可视化体系。本论文主要研究内容如下:1)亚硫酸盐(SO32-)可视化荧光探针的设计与开发。针对SO32-这一内源性信号物质,设计并合成了一种基于硝基苯并呋喃基团的新型荧光探针NRH-NBD,并研究了探针NRH-NBD在检测SO32-方面的应用。结果表明NRH-NBD探针对于SO32-有专一的响应性。此外,NRH-NBD探针具有较好的灵敏度、较低的检测限(70 nM)以及较宽的线性检测范围(2.0-100 μM)等优点。实现了白酒中SO32-的实际样品检测以及外源性和内源性的细胞成像。本研究不仅开发了亚硫酸盐识别探针,同时将对硫化氢有响应的硝基苯并呋喃基团应用于亚硫酸盐传感,拓宽了硝基苯并呋喃基团的应用范围。2)温度可视化系统的构筑。本章研究合成出一种已经的热致化学发光分子:吖啶基 1,2-二氧杂环丁烷(acridine-based 1,2-dioxetane)。然后组装一套可编程逻辑控制(PLC)的控温装置并研究吖啶基1,2-二氧杂环丁烷作为温度探针的各种特性。结果表明,吖啶基1,2-二氧杂环丁烷具有相较于一般有机荧光温度探针更为优异的灵敏度和分辨率,其线性温度响应范围是85-130℃。与常见的荧光温度探针相比无需外置激发光源,减小了背景光的干扰。此外,采用该温度检测系统,可快速筛选隔热材料的保温性能。