粘度是维持生物体内环境稳态的重要因素;脂滴是细胞中性脂质的储存场所,而且参与细胞膜的合成,蛋白质修饰等重要生物过程。生物学研究发现活细胞内粘度以及脂滴的异常变化都与各种疾病密切相关。另一方面,氰化物是对人类健康和环境威胁最大的化学物质之一。因此监测细胞和组织粘度变化,可视化细胞内的脂滴行为以及检测环境和生物体内氰化物含量变得越来越重要。本论文主要设计合成两种具有D-π-A结构的近红外荧光探针,表征其结构、考察其光学性质,生物相容性和细胞毒性等性能,检测其体内外粘度响应性能,检查其氰根离子识别能力,研究活细胞内近红外荧光成像能力,近红外荧光监测体内及其离体组织的粘度变化,考查细胞内脂滴的动态行为以及代谢变化。本论文的主要工作分为两部分:第一部分:以N,N-二甲基苯为电子供体、饶丹宁为电子受体,双键为π桥,设计合成了 D-π-A结构的近红外荧光探针（CTR）。CTR显示近红外荧光发射能力（λem=760 nm）,大斯托克位移（～280 nm）、良好的光稳定性和优异的生物相容性。当体系粘度从1.53cP增加到955cP时,荧光探针在675 nm处呈线性发射增强,荧光量子效率由0.12%增强到10.9%,荧光寿命从1.09延长到2.28 ns。同时,添加氰根离子,CTR荧光在675 nm处发生淬灭,随着氰根离子浓度增加,吸收峰从525 nm蓝移到405 nm。NMR滴定试验证明氰根离子与碳碳双键发生亲核加成反应改变了 CTR的共轭结构,实现对氰根离子的识别。此外,探针CTR靶向聚集在细胞的脂滴中,可视化脂滴在活细胞中的代谢。以上实验将为设计粘度响应、氰化物识别以及活细胞内脂滴成像的近红外荧光探针提供新的途径。第二部分:以N,N-二甲基苯作电子供体、饶丹宁为电子受体,双键为π电子桥,设计合成了新型D-π-A结构的近红外荧光探针（Cin-Rho）。Cin-Rho具有近红外荧光发射能力（λem=690 nm）,良好的光稳定性,较好的生物相容性,低细胞毒性和脂滴靶向性。Cin-Rho显示粘度响应,可实现对活细胞内脂滴动态行为的可视化,跟踪其在活细胞中的融合和迁移过程,检测活细胞内脂滴的异常代谢。并能通过近红外荧光成像监测体内,体外（活细胞,斑马鱼,炎症小鼠）和离体组织（正常肌肉组织,脂肪组织,肿瘤组织）的粘度变化。这种新型的近红外荧光探针为活细胞内的脂滴成像,脂滴生物学效应以及体内外粘度的监测探究提供了基础,具有广阔的应用前景。