在生物和医药领域,荧光细胞成像因为其高效率和便捷性等优点而广受关注。目前,主要用于细胞成像的染料有有机染料、荧光蛋白以及量子点,它们可适应不同的实验条件和环境,并且具有可调控的光学性质。然而,随着荧光细胞成像应用越来越广泛,目前常用的荧光染料慢慢的显示出一些弊端限制了荧光细胞成像技术的发展。例如,荧光蛋白的操作进程繁琐复杂,一些有机染料毒性较大,量子点虽然有很好的光物理性质却难以攻克毒性较大这一弊端,这些现有染料的进一步优化和应用仍然是一个不可规避的难题。在这样的背景下,共轭聚电解质逐渐引起了生物学家和材料学家们的关注。其优势在于优异的光物理性质和良好的生物相容性。目前,它被广泛应用于生物化学领域。基于此,我们合成了3种新型结构的共轭聚电解质,并将其应用到ATP的检测和细胞成像中。主要研究内容如下:1、在传统的聚苯乙炔类共轭聚电解质的结构基础上,我们将三联噻吩结构引入到共轭聚合物的主链结构中,并在侧链上修饰了季铵盐正电荷基团,得到了共轭骨架相同、侧链长度不同的3种新型共轭聚电解质(PPET3-N1,PPET3-N2和PPET3-N3),并对其合成方法和光物理性质进行了阐述和研究。2、我们选取了ATP、ADP、AMP及其它8种常见的阴离子作为分析物,研究其与PPET3-N1,PPET3-N2和PPET3-N3之间的相互作用,我们发现,ATP对于3种共轭聚电解质的光物理性质影响最为明显,表现为荧光强度的下降和光谱的移动,而3种共轭聚电解质之中,又以PPET3-N2对ATP的响应最灵敏。3、我们将PPET3-N1,PPET3-N2和PPET3-N3应用于ATP的检测和细胞成像中。通过共聚焦显微镜,我们观察到三个共轭聚电解质发出明亮的荧光,并主要分布在细胞膜上,少量进入到细胞中。另一方面,对ATP响应最灵敏的PPET3-N2,我们将其作为ATP探针应用到细胞成像中,从而成功的检测到了细胞膜上的ATP。这一结果说明,PPET3-N2有望作为ATP探针应用到ATP的半定量检测中。此外,我们还进行了3种共轭聚电解质与磷脂以及常见表面活性剂之间的相互作用的实验,以研究其对3种共轭聚电解质聚集状态和光物理性质的影响。