荧光染料作为化学科学的一项重要分支,近十几年发展迅速,多种染料被研究者们开发应用于拓展,但是伴随着迅速的发展,目光已经不能只局限于化学方向,所以荧光染料在生命科学领域中的应用显得极为重要,近几年来荧光显微技术的快速发展,使得显微成像技术成为了一种研究荧光染料的基础手段。其中两亲性荧光探针同时具有良好的脂溶性与水溶性,相对于传统的大芳香环荧光探针来说两亲性荧光探针可以更好的应用于水体系,有利于在生命科学领域中的应用。本文分别以菁类染料和罗丹明为母体,设计开发两亲性荧光探针,分别用于探测细胞膜流动性和稳定追踪溶酶体。本文第二章中设计合成了一例以菁染料为母体,以细胞膜为靶向的近红外功能型荧光探针,主要目的是为了探究细胞膜表面的膜流动性,众所周知,细胞膜在细胞中承担着无可代替的不可或缺的作用,细胞膜管控物质的进出以及保护细胞,而细胞膜流动性是反应细胞膜的最直观的参数,细胞状态的改变会引起细胞膜流动性的变化。细胞膜流动性的测量方法中应用最广泛的为FRAP(光漂白后恢复),基于此,由于菁染料中含有的柔性双键使得其具有易光漂白的特性,很大程度上降低了FRAP实验中所用的激光强度,增长了所用激光的波长,这使得试验中激光对细胞的损伤得到了有效的控制,大大降低了光毒性,对选用的菁染料进行修饰,使其具备与细胞膜类似的两亲性,得到了荧光探针Mem-Cy3,通过FRAP实验得到了不同状态与环境下的细胞膜流动性变化情况。并且首次探测细胞凋亡初期的细胞膜流动性变化。本文第三章中设计合成了三个以罗丹明为母体的荧光染料,其中SA-SNARF可作为一例能够稳定追踪溶酶体的荧光探针。溶酶体作为细胞中代谢的最终场所,其中含有多种水解酶,而且溶酶体内的pH值维持在5左右,定位于溶酶体的荧光探针研究较为广泛,但是能够在溶酶体中稳定发光并且不受溶酶体pH变化影响的探针还相对较少,通过氯喹刺激细胞溶酶体内pH值升高的实验证明了SA-SNARF可以稳定追踪溶酶体。泡沫细胞的染色实验表明SA-SNARF可以在亚细胞器水平研究泡沫细胞的相关病理。