超分辨显微成像技术自诞生以来，凭借其优异的纳米级空间分辨率，已成为生命科学研究中精准揭示复杂生命现象的重要成像技术。其中，基于单分子定位的超分辨成像策略，使得定位、观察、研究单个探针分子独特的理、化、光学性能成为可能。偏振作为荧光信号的一个重要特性，近年来伴随着单分子三维取向成像技术的发展，逐步在单分子成像和超分辨领域中展示出诸多新颖且重要的应用特性。本文总结了单分子三维取向超分辨成像技术的最新进展，介绍并分析了两类主要的单分子三维取向荧光显微技术——基于荧光吸收与辐射偏振调制的单分子三维取向成像方法以及利用点扩散函数工程将单个荧光分子的三维取向信息编码到荧光图像上的成像策略。此外，还探讨了应用于活细胞或单颗粒的其他类型的超分辨取向成像技术。最后，针对单分子三维取向超分辨成像技术发展与应用前景面临的挑战，进行了总结与展望。

甲醛(FA)具有高反应活性和短的检测半衰期, 广泛分布于生物体内和环境中。正常浓度范围的甲醛可以参与一碳循环, 维持人体代谢稳态, 而甲醛浓度的异常波动又会诱导机体病变, 导致一系列疾病。实时测量甲醛在活细胞和组织中的浓度、持续时间和位置, 对于破译甲醛的生理或病理功能、诊断和治疗甲醛诱发的疾病具有重要意义。有机小分子荧光探针具有灵敏度高、膜通透性好、实时原位分析、生物损伤小、操作方便等显著优势, 是能够在时间和空间上实时监测细胞内甲醛浓度与分布的一种强大的非侵入性工具。近年来, 一系列小分子荧光探针被开发出来用于生物体内甲醛的检测。本文将对这些用于生物体内甲醛可视化检测的荧光探针从识别机理(席夫碱反应、Aza-Cope重排)和荧光开启方式两方面进行阐述, 并展望甲醛荧光探针的设计和研发方向。

近年来，单分子光学已经成为研究物理、化学和生命科学中微观现象和物质组成的重要工具。单分子荧光的有效操控对构建基于单分子的量子器件以及测量化学反应与生命现象具有重要作用。介绍了利用电场操控单分子荧光方面的研究进展，主要包括利用电场对单分子荧光的调制、电场诱导单分子荧光迟滞效应以及单分子荧光开关的制备。

基于罗丹明6G 的分子荧光原理，通过对比不同实验条件下得到的罗丹明6G 荧光光谱，得出pH 为1条件下的相对荧光强度最大。罗丹明6G 试剂中加入钼酸铵、磷酸二氢钾、硫酸试剂生成络合物后，罗丹明6G 的相对荧光强度值有所下降，在一定范围内表现出线性关系，罗丹明6G 荧光峰的位置没有发生变化。基于遗传算法-逆向误差传播(GA-BP)神经网络构建了输入节点数为36×18的矩阵、输出节点数为1×18的矩阵、以检测磷酸盐浓度为目的的非线性模型。网络训练中，误差精度为10-3，输出与期望的相关系数为0.998，网络预测中，平均回收率为99%，平均标准偏差值为1.79%，达到了理想的检测效果。证明此网络适用于检测0~2.00 mg/L 的磷酸盐溶液。提供了一种快速、有效检测磷酸盐浓度的方法，有助于环境检测技术的发展和应用。

本文从单分子的水平上,详细分析并模拟了不同偏振光下的单个荧光分子的成像,指出荧光成像强度的差别是由分子的纵向位置及跃迁偶极矩的取向共同决定的.给出了确定荧光分子偶极矩取向的方法,并在此基础上给出了重构分子间纵向间隔的公式.