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光学纳米成像是指一种采用光学显微技术得到打破光学衍射极限的高分辨率图像的技术。目前被认为是二十一世纪最有前景和使用价值的显微技术之一。本文在前人的基础上探讨了单分子荧光显微技术和荧光显微镜的实验技术以及常规纳米材料结构表征手段的适用与不足,详细讨论了光学纳米成像这类光学显微技术的使用以及纳米材料的合成、光学性质和形貌表征。本课题组利用有机荧光分子开关突破了传统荧光显微镜的分辨率极限,从而实现了在化学和材料领域用光学方法观测纳米结构的愿景。本论文通过溶剂挥发的方法,利用两亲性嵌段共聚物自组装,获得棒状和囊泡装的纳米结构。通过疏水相互作用将螺吡喃类(SPTS)和六芳基联咪唑类(NI-N-HABI)荧光分子开关物理包埋于嵌段共聚物(PSt-b-PEO)自组装胶束的疏水内核中,共同组装成形态各异的纳米结构。通过超分辨率荧光显微技术,观察纳米结构的形貌和尺寸,最后用扫描电子显微镜SEM、透射电子显微镜TEM验证结果是否相符及相符程度。本文首次成功地将有机荧光分子开关应用于超分辨光学成像。本文采用紫外光405 nm和可见光561 nm激光对含SPTS的嵌段共聚物(PSt-b-PEO)胶束照射,在紫外和可见光激发下SPTS表现荧光开关行为,经过多次采集图像重构得到分辨率高达50 nm的超分辨照片。与常规荧光显微镜成像结果比较,嵌段共聚物胶束直径缩小了6倍多,与电镜测得的尺寸几乎完全相同,光学纳米成像方法获得的物体尺寸更接近于实际胶束直径,此结果从实验上证明了利用有机荧光分子开关能够实现静态的超分辨光学成像。为了能够对胶束形成过程进行超分辨显微跟踪,我们发展了单波长控制的光学纳米成像方法,用405 nm光激发含NI-N-HABI的嵌段共聚物(PSt-b-PEO)胶束和薄膜,获得分辨率约49 nm的超分辨成像图,同时通过这些图像能够观察到其微观纳米结构的动态变化过程。