基于荧光强度的荧光显微成像容易受激发光功率、样品光漂白和荧光染料的浓度分布等因素的影响,因此难以做到定量测量。荧光寿命一般来说不受激发光强度、荧光团浓度和光漂白等因素的影响,仅与荧光团所处的微环境密切相关。因此发光寿命成像（PLIM）成为一种新的成像手段来弥补荧光显微成像的不足。在生物学的研究中常用到的染料,它们的荧光光谱有时非常类似,难以通过分析其荧光光谱将它们区分,但它们的荧光寿命一般不同,本论文利用PLIM技术解决上述生物学研究上的困扰。同时,本论文利用PLIM技术对细胞内两种活性物种进行检测。1.本文利用多种细胞染料对细胞膜、线粒体、细胞核同时进行标记,用共聚焦荧光显微镜成像和PLIM成像得出:共聚焦荧光成像能将发光光谱相差较大的不同染料区分开,当几种染料发光光谱重叠时,PLIM技术利用染料发射寿命的不同,也可以有效地将其逐一区分。2.正常的RAW细胞内次氯酸的含量很少,当利用LPS和PMA刺激RAW细胞时它会产生一系列炎症反应从而内源性产生大量次氯酸。本文将正常RAW细胞和被刺激后的RAW细胞共培养,利用一种对次氯酸响应的铱配合物结合共聚焦荧光成像和PLIM技术,实现对同一种细胞的不同状态的分辨。3.HeLa细胞在NEM和H₂O₂的刺激下,细胞内pH环境会产生变化。本文利用一种对pH响应的铱配合物探针结合PLIM技术,实现对HeLa细胞内部pH值的检测。