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共轭聚合物具有较强的光捕获能力,可用来放大荧光传感信号,在生物活性物质检测以及疾病诊断等方面的应用引起了人们的广泛关注。近年来,水溶性聚噻吩因其链构象及光物理性质对外界刺激极为敏感,在分析物的诱导下,易于发生从无规线团构象到平面构象再到超分子聚集体的转变,这种转变伴随着溶液颜色的明显变化和荧光的自淬灭,具有比色与荧光双重响应性,已经被广泛应用于各种生物分子,如蛋白质、肽、核苷酸、DNA等的灵敏检测。三磷酸腺苷（Adenosine Triphosphate,ATP）是一种具有重要生物学意义的阴离子,它不仅是一切生物体内的能量货币,而且是许多生物过程的信号传递者。在生理条件下高选择性地检测ATP将有助于深入理解其在生命过程中的重要作用。目前报道的聚噻吩衍生物ATP荧光探针,主要是利用聚噻吩侧链上季铵盐基团与ATP上的磷酸基团之间的静电吸引力,引起聚噻吩构象的变化,输出检测信号。这种静电吸引力极易受到检测体系中离子强度的影响,大大限制了探针在复杂流体环境中的应用。针对这一问题和挑战,我们将双吡啶胺基（dipicolylamie,DPA）-Zn2+配合物引入到聚噻吩的侧链上,与季铵盐基团构成双重识别位点,大大提高了探针对ATP的识别选择性,实现了在活细胞中实时监测ATP浓度变化的目的。本论文的主要内容如下:1.水溶性聚噻吩探针的设计合成及结构表征。利用Fe Cl3氧化聚合反应制备了荧光探针（Zn L）,利用核磁共振光谱（NMR）、红外（IR）和凝胶渗透色谱（GPC）等表征手段对其化学结构进行了的表征和确认。2.水溶性聚噻吩探针Zn L对ATP传感性质研究。利用紫外-可见光谱、荧光光谱、圆二色光谱、动态光散射光谱等分析方法,系统考察了Zn L对ATP的传感性质。研究结果表明:Job’s-plot实验证实了Zn L与ATP形成了化学计量比为1:1的复合物,DFT计算和31P NMR证实了二者的结合是通过静电吸引和配位的协同作用。Zn L在模拟细胞的生理条件下,对ATP显示出高的选择性结合能力,其荧光强度对ATP浓度在0-96μM浓度范围呈现了良好的线性关系。3.水溶性聚噻吩探针Zn L在酶活性检测中的应用。腺苷酸激酶（ADK）和ATP水解酶（ATPase）能够将ATP转化成ADP,从而改变细胞中ATP浓度,Zn L对ATP有较高的选择性,因此,可以通过紫外-可见吸收光谱和荧光光谱实现对这两种酶活性的实时监测。此外,该探针具有良好生物相容性和细胞穿透性,能够定位于溶酶体,用于ATP的细胞成像和监测细胞中ATP浓度的变化。