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荧光分子探针能够将分子识别的信息转化为可视的荧光信号,具有非侵入性、高灵敏性、实时性和操作简单等优点,已经成为一个热门的研究领域,尤其在pH、粘度、阴离子、有毒金属离子、生物体和DNA等领域已经取得了很大的进展。基于此,本论文设计和合成了三种近红外BODIPY染料荧光探针,系统研究了BODIPY染料的光谱特点,以及采用真菌疏水蛋白对BODIPY进行自组装,提高其水溶性和生物相容性,具体内容如下:(1)以咔唑和亚氨基二苄为原料,通过维尔斯迈尔反应将咔唑和亚氨基二苄中的一个苯环进行甲酰化反应,之后与BOD(对甲氧羰基苯基-1,3,5,7-四甲基二吡咯烯氟硼化合物)发生Knoevenagel缩合,得到了两个荧光波长在近红外区的染料BOD-L和BOD-Carbazole,其最大荧光波长分别在711和732 nm,且荧光量子产率并没有受到很大影响;在BOD-L的3位和5位引入两个氯原子,得到产物BOD-Cl,使其荧光发射波长红移了100 nm,由723 nm红移到了821 nm,且斯托克斯位移也增加到了80 nm。(2)通过不同pH值下BODIPY染料的紫外吸收和荧光发射强度的检测,确定了pH值对于BODIPY染料影响较小,适用于生物体内复杂的生理环境。(3)本文通过使用从自然界中提取的真菌疏水蛋白HFBI与BODIPY的自组装来改善和提高有机染料的水溶性和生物相容性。通过细胞毒性试验和细胞显影实验,证明了其水溶性和生物相容性都有了很大的提高;并可通过核膜到达细胞核内部,效果优于已商品化探针;本文首次提出了用疏水蛋白修饰疏水类染料,提高其水溶性和生物相容性,且这种方法相对于已报道的更为简单和有效。