硼原子由于其空的p轨道并由此产生的强烈缺电子性，常被用作强的π电子受体。当与电子给体结合时，可以构成具有分子内电荷转移性质的含硼π-共轭体系化合物。π-共轭三芳基硼化合物是一类最为重要的含硼π-共轭体系化合物，表现出良好的光、电性质，在有机电致发光二极管(OLEDs)中的发光和电子传输材料研究中已经得到了广泛的应用。先前，我们课题组的一些研究已经成功的将三芳基硼应用于氟离子的检测，对大范围温度进行梯度成像和压力的检测。在这些研究中，我们发现三芳基硼化合物通常表现出高的量子产率，对微环境的变化比较敏感，大的双光子吸收截面等。因此，三芳基硼化合物能作为荧光探针的理想发光团。为了进一步探索三芳基硼化合物的应用并发展一些有机生物探针，我们对水溶性差的三芳基硼化合物进行修饰使其具有合适的亲水性。合适的亲水性能使这些有机荧光探针具有很好的膜通透性，这可以使其很容易透过细胞膜。主要内容及研究进展如下:　　1.为了得到PNIPAM与DPTB的共聚物，我们首先合成了DPTB-l OH。通过用草酰氯作为连接试剂，我们成功将DPTB-l OH与PNIPAM结合起来制备了PNDT。把PNDT溶于水并加热，光谱仅仅发生非常微小的变化。我们推断可能的原因是DPTB-l OH结构中缺少亲水性基团导致荧光团分布在纳米水凝胶的疏水区域。因此，我们进一步设计合成了一个新型的亲水荧光温度探针PNDP。PNDP在测量温度的过程中表现出宽的测温范围，好的线性关系和高的温度分辨率。　　2.为了克服单个强度测温机理并获得更加稳定的信号，我们设计了DPTB与尼罗红之间的有效荧光共振能量传递体系PNDP-NR。PNDP-NR在测温时具有很多优点，包括宽的测温范围，好的线性关系，高的温度分辨率，好的可逆性和稳定性等。在30-55℃的测温范围内，PNDP-NR的荧光颜色经历很大的变化，从红色变到蓝绿色。PNDP-NR也可以被引入到NIH/3T3细胞以测量单个细胞的温度。在单细胞的温度测量中表现出好的光稳定性和低的细胞毒性。　　3.硫化氢是一种多功能的信号分子并参与很多的重要生物过程。在我们的研究中，通过用轮环藤宁和二苯胺对三芳基硼进行功能化修饰并进行合理的分子结构设计，我们合成了TAB-1，TAB-2和TAB-3用于硫化氢的识别。在这三种化合物中，水溶性的TAB-2具有很好的性质，包括大的双光子吸收截面，好的细胞膜通透性并能有效的和铜离子络合。络合物TAB-2-Cu2+能选择性快速检测硫化氢并具有线粒体定位效应。此外，硫化氢还能引起荧光团的有限聚集，聚集体的形成能提高荧光团的光稳定性并引起荧光寿命的变化。我们将TAB-2-Cu2+成功应用于NIH/3T3细胞线粒体硫化氢双光子和荧光寿命成像。