离子对于维持人体的生理健康起着至关重要的作用。随着食品安全、环境监测以及医疗卫生等领域的不断发展,人们对离子监测的方式方法提出了更高的要求。离子选择性光学传感器相较于传统的离子检测方法,有着灵敏度高、响应速度快、体积小、制备简单方便等优势,在生物分析方面具有较大的潜力,因此得到快速的发展。软物质是处于固体和理想流体之间的物质,对小作用会产生大影响,软物质材料也已获得广泛应用。基于软物质材料水凝胶的离子选择性光学传感器虽然展示了独特的检测方式,但由于传感器的构成限制,染料渗漏、稀释后结构易崩溃等问题依然无法解决。针对这些应用的不足,本文对离子选择性光学传感器的构建方式以及传感器的相关性能进行了探究。主要内容如下:（1）基于另一种软物质材料有机硅材料,开发了一种简单高效制备小粒径高单分散性的有机硅纳米颗粒的方法,并探究了有机硅纳米颗粒性能与基础硅源与表面活性剂的量与种类、带有不同官能团的硅源种类、反应时间等因素的关联。（2）设计合成了三种不同亲脂性的溶剂化变色染料,进一步通过点击反应将染料与有机硅纳米颗粒连接。（3）制备了基于有机硅纳米颗粒的钙、钾离子光学传感器。这些传感器在离子检测中均能够对目标离子产生响应,传感器的检测范围、灵敏度以及选择性与所使用染料的亲脂性有关。（4）利用与荧光染料分子连接的传感器颗粒进行细胞成像,传感器颗粒能顺利进入到细胞中完成成像,且在细胞中未观察到染料的泄漏,颗粒对细胞的毒性也非常小。基于有机硅纳米颗粒的离子选择性光学传感器的成功构建,为离子光学传感器存在的问题提供了解决方案:使用有机硅纳米颗粒作为基质,解决常用的表面活性剂-增塑剂基质体系存在的结构不稳定问题;将染料与有机硅纳米颗粒通过共价键的方式连接,解决传感器的染料渗漏问题等。同时也为离子选择性光学传感器提供了新的构建平台,在细胞内的离子检测方面有着广阔的应用前景。