荧光探针通过光学信号探测方法,具备灵敏度高、选择性好、响应快且对细胞损伤较小等优点,成为分析化学和生物研究领域的热点之一。在各种类型荧光探针中,有机小分子荧光探针以其独特的性质,如高的摩尔消光系数与荧光量子产率、光谱范围易于调节、分子结构易于合成与功能化修饰、良好的生物相容性等优点,一直以来受到研究人员的持续关注。近红外荧光探针由于具有深的组织穿透性、小的光损伤以及可避免生物自发荧光干扰的特点,对其构建和应用成为荧光成像与传感领域研究的热点;而近红外二区(NIR-Ⅱ,1000nm～1700 nm)荧光可提供更高质量的成像,如更高的分辨率、更高的信噪比和更深的穿透率等。本文第一个工作基于喹啉熔共轭罗丹明染D-Lin-MC3-DMA生产商料,设计构建检测汞离子的新型比色和比率近红外荧光探针QR。由于探针分子内的喹啉结构,QR呈现强的可见区荧光发射,当QR与汞离子发生特异性反应FG-4592体外后,螺内酰胺结构开环,可见区荧光减弱,并且近红外区的荧光明显增加,产生明显的比率双通道荧光响应。QR对Hg~(2+)具有的高选择性和高灵敏度(检测限为23 n M)。根据这些光谱测试特性,探针QR不仅能用于检测自来水样中的Hg~(2+),更重要的是,在活细胞中能以双通道比率荧光成像监测Hg~(2+)变化。针对NIR-Ⅱ有机染料在水中荧光淬灭问题,本论文第二个工作开发具备聚集诱导发光(AIE)性质的NIR-Ⅱ染料,即以氮杂氟硼二吡咯(Aza-BODIPY)为染料骨架,引入三苯胺(TPE)和四芳乙烯基(TPA)作为供体基团,设计合成了具有AIE性质的NIR-Ⅱ染料JF。染料JF有NIR-Ⅱ区域荧光发射,并具有明显的聚集诱导发光性质。通过包裹DSPE-PEG2000,得到生物兼容性好的染料纳米材料JF-NPs,该荧光材料有较高摩尔消光吸收为4.66×10~4 M~(-1)cm~(-1)及荧Laparoscopic donor right hemihepatectomy光量子产率可达8.2%,以及很高的光稳定性和化学稳定性。最后将此纳米材料JF-NPs通过尾静脉注射小鼠体内中,在相同条件下,材料在血管中的荧光成像信噪比(Sign Backgrounnd Radio,SBR)是ICG的1.94倍,因此JF-NPs能够作为NIR-Ⅱ活体成像研究的有效工具。