超分辨成像技术是近年来快速发展的一个新兴领域，它的问世突破了传统的光学衍射极限，使得许多生物学过程可以在分子水平上被观测。因为天然的生物分子通常不能够发出荧光，所以在检测时必须使用荧光探针与生物分子相连。对于基于单分子定位的超分辨显微技术(SMLM)而言，荧光探针的光物理性质是影响成像分辨率的关键因素。现在常用于单分子定位超分辨成像的荧光探针通常容易发生光漂白，量子产率较低且光稳定性较差，它们的这些缺点限制了单分子定位显微镜的成像分辨率。因此改善荧光探针的光物理性质，使其更好地满足超分辨成像的需要，对于超分辨成像技术分辨率的进一步提高具有十分重要的意义。在本论文中，我们分别使用了磁场、电化学及超分子主客体化学的方法对超分辨荧光染料的光物理性质进行调变，通过增加染料的光稳定性及发出的光子数等，改善了超分辨成像的定位精度和分辨率。主要研究内容如下:　　1.在dSTORM成像过程中，在样品正上方与样品平行的位置固定一个小的永磁铁，通过其产生的磁场来改变有机染料的光物理。我们发现磁场可以使染料的荧光更强。当在dSTORM成像体系中存在一个很弱的磁场(8mT)时，Alexa Fluor647等染料的定位点数和单个分子发出的光子数比不加磁场时增加40％左右。通过Alexa Fluor647-MAL的单分散实验和Cos-7细胞的微管实验，我们发现磁场使dSTORM的定位精度和成像分辨率分别提高了～17％和12％。　　2.将超分辨荧光显微镜与三电极体系的电化学反应池结合，选取Cy5作为模型染料分子，通过共价键将其修饰在金电极上（工作电极）。向金电极上施加不同的电压，使金电极周围的正负电荷分布发生变化，从而改变Cy5周围的电荷微环境。我们发现当金电极上的阶跃电压由高向低逐渐减小时，Cy5的光稳定性明显提高;相反地，当金电极上的阶跃电压由低向高逐渐增大时，Cy5的淬灭速率明显加快。这个方法对于调变荧光染料的光物理提供了一种新思路。　　3.我们使用大环化合物葫芦[7]脲(CB[7])作为主体分子，研究了其对几种常用于超分辨成像的有机染料的光物理性质的影响。我们发现在有CB[7]存在时，Alexa Fluor647的荧光并没有明显的改变，说明它与CB[7]之间几乎不发生作用;而TAMRA和Atto Rho6G均可以与CB[7]通过非共价键作用形成主客体化合物，表现为它们发出的荧光增强，荧光寿命变长等。在dSTORM成像过程中，当体系中的荧光探针分子与CB[7]发生作用时，检测到的定位点数和单个染料分子发出的光子数均明显增加，相应地，dSTORM的定位精度显著提高。