随着科技的发展与社会的进步，人们在生物学、医学、环境科学的研究过程中，急需在分子水平上识别和示踪重要分子的工具。荧光探针具有操作简易、高度灵敏性、细胞膜透过性好等诸多优点已经成为识别、示踪环境和生物样品中重要分子的有力工具。因此开发出能够实时定量识别生物样品和环境样品中特殊分子的荧光探针具有十分重要的意义。然而，大部分已报道的荧光探针对被分析分子的荧光响应只是改变单一波长处的荧光强度。而在单波长处荧光强度响应的荧光探针的主要弊端是它的响应信号容易受到周围检测环境、探针浓度、激发光强、光渗漏等因素的干扰，而产生荧光检测信号人工假象，从而极大的影响对被分析分子的定量识别。与之相比较，比率荧光探针与被分析分子作用后，在不同波长处使荧光强度同时发生改变，通过计算荧光强度比率值（即比率法测量），可以有效的消除上述因素的影响，并且可以提高荧光探针识别被分析分子的动态范围。　　在本文中我们分别设计、合成了氰化物、次氯酸离子、pH的比率荧光探针，并对其光谱性能以及应用进行了初步测试，其研究工作分别如下:　　1.为了达到精确比率荧光检测的目的，比率荧光探针与被分析物作用后应具有大的荧光发射波长移动(大于80 nm)。因此，我们合理的设计了一种荧光发射波长移动非常大(大约160 nm)的氰化物比率荧光探针。同时，该探针对氰化物的识别具有选择性好、动力学范围宽、检测限低、响应迅速等优点。最后，我们成功地将该探针用于自然水和生物样品中氰化物的识别。　　2.迄今为止，用于检测次氯酸离子的比率荧光探针的报道很少，而且大多数已报道的次氯酸离子比率荧光探针是基于单个荧光染料响应，而基于双荧光染料响应的比率荧光探针研究较少。因此，我们根据双荧光染料同时响应的方法设计和开发了一种新的次氯酸离子的比率探针。　　3.目前，关于酸性pH比率荧光探针在生物细胞中成像的报导还不多见，并且这些已报道的探针仍然存在合成过程复杂、在紫外区域激发或者需要两个激发波长的严重问题。因此，针对这些已存在的问题，我们设计开发出新的酸性pH比率荧光探针，并且该探针成功应用于生物细胞中荧光成像，实时检测生物细胞中酸性pH的变化。