转铁蛋白是一种在体内传递和运输铁离子的转运蛋白,在吸收和释放铁离子的过程中伴随着转铁蛋白构象的变化,因其构象变化过程与生理功能密切相关,所以在靶向运输这个研究方向中转铁蛋白构象的识别成为了关键的制约因素。而小分子探针已成为识别转铁蛋白构象的一种新手段。因此,寻找简单、快速、高效识别转铁蛋白构象的新型探针至关重要。以硫黄素类探针和菁染料探针为研究对象,探索识别转铁蛋白构象的新方法。硫黄素类探针是常见的标记生物大分子的荧光探针,通过研究比较两种硫黄素类探针,筛选出更合适作为转铁蛋白构象识别的新型探针（Th T-E）。对Th T-E小分子与两种构象转铁蛋白相互作用机制进行讨论,发现仅通过荧光光谱变化,可以实现Th T-E对开放构象转铁蛋白（apo-Tf）的定量检测,在单一体系中的检测限为0.27μM,混合体系中为2%。同时向apo-Tf中加入铁离子后,发现Th T-E探针可以监控转铁蛋白构象由开放到闭合这一转变过程。该生物探针特异性强、灵敏度高,实现了对apo-Tf的特异性识别与定量检测。菁染料探针易受生物大分子调控,形成不同的聚集状态,通过研究p H值和温度,对菁染料探针（ETC）的不同聚集形式（J-聚集体和H-聚集体）进行探讨,认为ETC的J-聚集体/H-聚集体可以作为一款新型的比率探针用于识别转铁蛋白构象。利用Fe3+和/或Al3+作为输入信号调控转铁蛋白构象变化,模拟转铁蛋白构象动态变化过程,菁染料ETC的J-聚集体/H-聚集体的吸光度比值作为输出信号,设计构建不同基本逻辑门（OR门和INHIBIT门）,对转铁蛋白的不同构象进行实时响应。该方法为检测和监控转铁蛋白构象领域提供了新的技术手段。针对菁染料聚集形式的多样性,利用镧系稀土离子和甲醇溶液调控不同聚集体（J-聚集体、H1-聚集体和H2-聚集体）的组装和其之间的循环转化,包括了H1-聚集体向J-聚集体,J-聚集体向H2-聚集体和H2-聚集体向H1-聚集体的转化,并发现可以通过肉眼观察到这一现象,这一循环转化过程使菁染料聚集体可以用于构建超分子“开/关”,为后续菁染料探针的应用奠定基础。图59幅;表6个;参59篇。