在生物成像领域，荧光成像技术具有灵敏度高、实时原位、非物理接触、时空可控等一系列突出的优势，成为科学家研究生命过程的重要手段。与荧光蛋白、量子点作为标记物的荧光成像相比，小分子荧光探针具有品种多样、光学性质优异、结构灵活可调等突出的优势，被广泛应用于生物体内分子的研究。极性响应的荧光分子(solvatochromic fluorophores)是其荧光量子产率、荧光波长、寿命等相关光学性质随着环境极性的改变而变化的一类有机小分子，这种因环境变化使分子产生特异性动态的光学行为，反过来提供了生物分子的信息状态，使得极性响应的荧光分子特别适合于研究生物分子的结构、功能以及相互作用。同时，在希望极性响应的荧光分子能满足更多生物应用的基础上，对极性响应的荧光分子也提出了更高的要求与挑战。　　脂质筏(Lipid-raft)是细胞膜上磷脂双分子层内由鞘脂，胆固醇和蛋白质组成的浮动纳米级组装体，其稳定聚结后形成具有信号传导和转运相关功能的微区。脂质筏微区对于细胞膜相关功能的实现十分重要，在细胞极化、信号传导、病毒入侵等一系列生理、病理过程中扮演核心的角色。对细胞膜脂质筏的研究检测有助于揭示信号传导及疾病的相关机制，对生理和病理过程的研究具有十分重要的意义。基于以上两点，本论文主要构建设计了极性响应的荧光生色团及膜定位探针，并将其应用与脂质筏微区的成像检测。具体工作内容如下:　　1)针对目前极性响应荧光分子响应程度小，最大发射波长普遍较短，没有系统化研究共轭结构及电子受体对波长及极性响应程度的影响的现状，通过分子内电荷转移(ICT)原理，设计了一系列具有典型D-π-A结构的极性响应荧光小分子生色团，通过含O、S、N杂环的构建以及共轭结构之间刚柔性的变化改变共轭体系（π）的共轭程度，通过拉电子基团改变电子受体(Acceptor)的拉电子能力，成功调节了生色团的发射波长和极性响应程度。这一系列荧光生色团的发射波长在二氯甲烷溶剂中，实现从454nm蓝光到647nm红光的几乎整个可见光区域的跨越，在甲醇到二氯甲烷中极性响应范围从25nm到89nm的大范围可调节的极性响应。一系列积木式分子结构building block组合得到的光化学性质优异的极性响应荧光生色团，将为研究生物分子的结构、功能以及相互作用提供重要的工具，对于了解生命科学具有非常重要的意义。　　2)针对目前脂质筏荧光探针定位效果不好、构建方式不明确的缺点，我们在上述工作的基础上，利用极性响应的荧光生色团，构建了极性响应的膜定位荧光探针。通过分别在电子受体和电子给体两端加入能够定位于膜的结构基团（疏水性长烷基链结构以及两性离子），我们构建了能用于脂质筏检测的极性响应荧光探针。此外，通过不同溶剂荧光光谱的测量，我们验证了定位基团的构建方式并不会影响探针的极性响应性质，同时利用不同人工膜结构脂质体极性的不同，验证我们的探针能够用于检测活细胞脂质筏成像的可能，在评价完探针具有良好的生物相容性后，通过对HeLa细胞进行染色，我们成功的检测了细胞膜定位的脂质筏成像。展望未来，这一系列方式构建的极性响应的荧光探针将具备更加完善的性质，在脂质筏成像方面以及相关膜定位的功能性应用方便具有出色的应用前景。