生物光学成像为医学检测提供了直观的可视化方法,它可以实时地在细胞水平上实现原位和非侵入性的生物分析,并为揭示复杂的生物结构和生理过程提供便利。鉴于磷光探针其灵敏度高、发光寿命长、光谱可调、对于被检测物质快速响应以及易合成等丰富的优点,近年来它们逐渐成为应用于生物成像及检测领域的完美选择。在本论文中,我们设计、合成了一系列具有不同共轭结构的磷光铱配合物,研究了它们的光物理性质及在生物成像和光动力治疗方面的应用。除此之外,我们还设计、制备了两种基于ppy及2fppy的配合物,研究了它们的聚集诱导发光效应以及在生物成像方面的应用。首先,我们用方便的方法合成了一系列基于三苯胺和苯并噻吩结构的磷光铱配合物,通过对它们光物理性质以及在不同激发波长下单线态氧产率的分析后,选择了具有近红外磷光发射性质且单线态氧产率高的配合物Ir5进行下一步生物成像实验。通过与线粒体染料的共染实验发现Ir5在细胞内线粒体位置富集,具有靶向线粒体的功能,而且在光动力治疗实验中,证实了Ir5在肿瘤细胞内能够产生激发态氧分子单线态氧,从而诱导细胞凋亡达到治疗目的。其次,我们设计、制备了两种基于ppy和2fppy结构的磷光铱配合物。研究表明,它们在四氢呋喃溶液中基本不发光,但是在聚集态如固体粉末状态下发出强的长寿命磷光。同时,在不同溶剂条件下,它们可能具有两种发光机理。一是在游离状态下分子内电荷转移发光,二是聚集状态下的聚集诱导发光。将两种配合物用于生物成像实验,它们也表现出了很好的生物相容性,为后期进一步的功能化修饰和拓展提供了基础。