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有机小分子荧光探针可以通过与特定分析物结合触发物理或化学反应产生相应的荧光信号,从而实现在分析环境中对该分析物选择性和灵敏性地可视化检测。细胞通透性和生物相容性优异的该类探针,为在体内和体外非侵入性的时空监测给定分析物提供了可能性。有机小分子荧光探针能有效、快速分析分析物,是化学、生物学和医学等领域极具吸引力的工具。近年来,已开发出许多基于小分子的荧光探针,用于检测各种细胞成分、诊断相关疾病以及开发治疗疾病药物。三磷酸腺苷（ATP）是植物和动物中研究最多的分子,因为它具有在活细胞中产生和存储能量的功能,此外它还参与糖酵解、蛋白质转运、克雷布（Kreb）循环、离子通道调节和激活信号级联等生命活动。溶酶体ATP浓度异常会导致溶酶体功能紊乱,因此溶酶体ATP水平可视化对探索与溶酶体ATP相关的生物过程具有重要意义。本文通过酰氯化,酰胺化反应构建了ATP荧光探针RP-ATP,探针以罗丹明B和芘甲酸为荧光团,二者经由ATP结合基团二亚乙基三胺通过酰胺键连接而成,ATP与探针结合后,促使芘和罗丹明B解聚集以及罗丹明B螺内酰胺环开环,溶液由无色转变为粉红色且双发射荧光显著增强,通过比色和荧光双检测法识别ATP。探针对ATP的响应范围为毫摩尔级别,与ATP的生理浓度相匹配,检测限低至1.27μM,灵敏度高,能在酸性p H范围内识别溶酶体内的ATP。细胞实验证明探针细胞毒性低、特异性靶向溶酶体、具有监测溶酶体ATP动态变化的潜力。G4-DNA是一种不规范的DNA二级结构,它主要存在于人体端粒和基因启动子区域中,参与调节DNA复制,基因组稳定性,基因表达和端粒的维持等生物学过程,并且它的折叠与解折叠过程与肿瘤的发展密切相关,但是目前对G4-DNA的结构及功能知之甚少,因此开发一种快速、高效的G4-DNA可视化检测方法非常重要。本文设计合成了喹啉鎓染料荧光探针（QTH）、吲哚鎓染料荧光探针（ITH）,二者在粘度环境中具有相似的光物理性质,但是探针ITH不能与G4-DNA特异性结合,而探针QTH可以在双链DNA、单链DNA、G4-DNA中选择性识别G4-DNA,其线性响应范围为0-500 n M,检测限低至0.512 n M。探针灵敏度高、无细胞毒性,能在生理p H范围内快速（<5 s）识别G4-DNA。细胞成像实验证明探针QTH抗光漂白性好、有利于长期稳定成像,利用此探针观察到G4-DNA折叠与解折叠的过程,是细胞内G4-DNA成像的强大工具。