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光学分析方法因其具有简便性、高灵敏度和高时空分辨能力等特点而得到了广泛的应用。性能良好的光学探针是构筑和发展各种突破性光学分析方法的基石。近年来，罗丹明和试卤灵作为性质优良的荧光母体在各种新型光学探针的研制方面引起了人们的广泛关注。结合本实验室的研究方向，在本论文中，我们设计合成了几种新的基于罗丹明和试卤灵的光学探针，详细研究了它们的性质，并研究了其分析应用。主要工作包括以下三个方面:
1.利用性能优良的光学探针罗丹明B内硫酯，开展了Hg2+在模型植物拟南芥中吸收分布的荧光成像研究。结果表明，拟南芥的根部对Hg2+的吸收饱和至多需要3天，其中，大部分Hg2+驻留在根冠部分和分生区，只有少部分Hg2+可以进入到成熟区，提示汞中毒主要发生在根冠和分生区。
2.发展了一种基于试卤灵母体的新型光学探针。在含1％二甲基亚砜的水介质中，该探针通过多米诺反应对羧酸酯酶表现出快速、灵敏的显色和荧光响应，其中荧光响应的检测限低至8.6×10-5 U/mL。该探针可用于细胞内羧酸酯酶的荧光成像。
3.以试卤灵为母体，发展了一种检测臭氧的新型光学探针。该探针对臭氧表现出快速、灵敏的显色和荧光响应，其中荧光检测臭氧的线性范围为1-30μM，检测限达5.9 nM。该探针可用于细胞内臭氧的荧光成像，并且还可用于环境样品如空气中臭氧的检测。