铜是一个生命系统的基本组成元素,铜离子在人体中的含量虽然非常少,但它是维持和调节机体正常代谢的重要物质。如果人体中的铜代谢不正常,就可能会引发一系列的疾病,例如阿尔茨海默氏症,朊病毒病,帕金森氏病,肌萎缩性脊髓侧索硬化症,Menkes氏综合症,以及威尔逊氏综合症等等；而当人体内的铜含量过高,就会产生巨大的毒害效应,严重危害人体的健康。正是因为铜离子在调节生物体的生理机能、新陈代谢过程中起着十分重要的作用,铜在细胞中的含量分布需要严格控制,所以对环境和生物体内的微量铜离子进行检测具有十分重要的现实意义。近年来,各类检测方法的发展突飞猛进,其中荧光检测的方法尤为卓越。荧光探针检测灵敏度高、专一性高,方法简单、快速便捷,可以实现原位、实时监测。氟硼荧类荧光染料(BODIPY)表现出很多优秀的物理化学性质,其中包括光稳定性好、荧光量子产率量高,在荧光检测方面不易受到pH值和溶剂的影响,吸收和发射光谱在可见光区且谱峰比较窄,可经过修饰达到近红外光区,有利于进一步的生物实际应用。本文通过特异性的化学反应进行分子设计,利用Cu2+诱导胺的氧化脱氢的反应,根据反应型荧光探针的设计模式和分子识别的基本原理,结合本课题组内相关研究所取得的经验成果,主要以BODIPY荧光染料为母体,通过引入新的识别位点,主要进行了反应型Cu2+荧光分子探针的性能研究和细胞显微成像。设计合成了三例荧光增强型Cu2+荧光分子探针BBCu、BFCu、BTCu,这一些列荧光探针只是在识别位点上接入了不同的配体结构,通过不断地改进,达到了较为理想的检测效果。其中BTCu的识别效果是最好的,对Cu2+的识别机理也得到了进一步的验证。另外还设计合成了一例比率型的Cu2+荧光分子探针BBM,该探针不仅在有机溶剂中实现了发射波长的红移,而且对Cr3+也表现出了很好的响应效果,这也并没有影响对Cu2+的识别。