生物硫醇在生命系统中扮演着重要的角色,为了实现对其定量检测,许多基于比色方法的有机小分子探针被开发出来。比色有机探针虽然操作简单易使用,但是其灵敏度、检测限较低,检测范围较短,因此通过内滤效应将其吸收信号转变为呈指数型增长的荧光信号对于提升检测方法的灵敏度与检测范围有着重要的意义。但是内滤体系由于荧光基团与信号识别基团空间距离的限制,导致其很难应用于复杂体系内目标物的检测。线粒体是真核细胞中广泛存在的一种细胞器,其主要功能是产生ATP,是细胞的能量工厂。线粒体产生ATP的过程中会产生大量的化学性质活泼的自由基。这些新生成的自由基会严重损伤线粒体内的核酸与蛋白质,直接诱导了细胞的凋亡。因此,线粒体的靶向标记成像与追踪对研究线粒体的病理与生理功能有着重要的意义。但是,目前市面上的线粒体靶向成像剂多为有机分子,而有机分子又有着抗光漂白性差,对机体毒性强等缺点。因此,开发一种毒性小、光稳定性好的荧光线粒体靶向剂具有重大的意义。本论文针对以上所述的缺点进行了相关改进,具体开展了一下两个方面的工作:1.氧化石墨烯提升内滤效应效率并应用于血清体系内生物硫醇的检测。首先,合成了一种对生物硫醇有吸收响应的有机小分子探针(CP)。在没有目标物时,由于探针分子存在共轭体系,因此在536 nm处有着很强的吸收,而加入目标物生物硫醇后,由于巯基与碳碳双键的加成作用改变了探针分子的共辄结构,致使其在536 nm的吸收光谱消失。其次,通过CP与罗丹明6G(R6G)之间的内滤效应构建了一个生物硫醇荧光传感器。由于吸光体的吸光度变化转化成了以指数形式变化的荧光体的荧光强度变化,分析信号变得更加灵敏。最后,为了构建一种更加实用的荧光传感器,在该体系引入氧化石墨烯,并通过其与有机探针和荧光染料的π-π堆积作用,一方面缩短了两者的距离提高内滤效果,另一方面通过对两者的保护作用,使该体系可以应用于血清体系内生物硫醇的检测。2.氧化石墨烯量子点靶向线粒体成像。以GO为原料合成了荧光石墨烯量子点,然后将三苯基膦通过酰胺反应共价修饰在石墨烯量子点上。采用Zeta电位仪以及透射电子显微镜对修饰前后的石墨烯量子点进行表征。在此基础上,以HeLa细胞为研究对象,以MitoTrackerDeepRedFM为线粒体染色剂,通过共定位的方法考察了三苯基膦修饰的石墨烯量子点在活体细胞内的线粒体靶向情况。合成的石墨烯量子点比传统的有机染料有着光稳定性强、生物毒性小等优点。