在生物体系中,次氯酸根（Cl O-）作为重要的活性氧（ROS）之一,在多种生理过程及病理过程中发挥重要作用。然而,Cl O-的异常表达与风湿类关节炎、急性肝和肺损伤、心血管疾病、神经退行性疾病等密切相关。因此,开发高灵敏的检测方法监测Cl O-在生命系统中的浓度变化,在细胞生物学和医学诊断领域具有重要意义。荧光分析方法因其操作简捷、灵敏度高、响应快等优点在生物医学领域受到广泛关注。研究人员利用其可视化、无损性、原位监测的优点开发了多种荧光探针用于生物小分子的检测。其中,近红外（650 nm-900 nm）荧光探针因其组织穿透性强、无自发荧光、背景噪声低及高信噪比等优点在众多荧光探针中脱颖而出,为生物医学领域的研究提供了有利工具。基于此,设计开发近红外荧光探针应用于生物体系中Cl O-的检测,对研究其相关疾病的发展具有重要意义。本论文以构建近红外荧光探针提高探针的组织穿透深度及灵敏度为出发点,结合降低背景和比率的策略,设计合成了基于上转换纳米颗粒和有机小分子染料的近红外荧光探针应用于Cl O-的检测。研究内容如下:（1）基于发光共振能量转移（LRET）机理开发了一种“三明治”结构的上转换纳米荧光探针实现对Cl O-的低背景、高灵敏检测。传统的均质核壳UCNPs,发光的掺杂离子在Na YF4基质中的位置很难定位,只有靠近颗粒表面的发光离子可以有效猝灭,猝灭效率低,产生相当大的背景。“三明治”结构的上转换纳米颗粒是基于LRET的距离依赖性,将发光的稀土离子放置在靠近表面的中间薄层,更接近外部的猝灭单元,提升UCNPs的能量转移效率和探针的灵敏度。此外,选用花菁（Cy）类近红外染料IR820作为荧光受体分子,将其交联在Tm3+掺杂的UCNPs表面,构建近红外荧光探针UCNPs-IR820。IR820的紫外吸收在近红外区（700-1000 nm）,与UCNPs 800 nm处的发射光谱重叠,可有效猝灭UCNPs的发光。在待测物Cl O-的存在下,染料IR820被氧化裂解,无法吸收UCNPs的发光,从而UCNPs的发光有效恢复。纳米探针UCNPs-IR820因其近红外区的激发和发射,组织穿透力深,背景低,灵敏度高,有利于生物样品中Cl O-的高灵敏检测。（2）设计合成了一种近红外有机小分子荧光探针P1,实现了对生命体系中Cl O-的高灵敏比率检测及生物成像。荧光探针P1以香豆素类衍生物为核心,通过连接上喹啉结构,增加有机分子结构的共轭体系,使小分子探针的最大发射波长达到830 nm的近红外区。探针P1上的C=C键为强氧化剂Cl O-提供了识别位点,Cl O-通过对C=C的氧化,破坏探针分子的共轭结构,使其裂解形成P2,从而830 nm处的发射降低,480 nm处发射增强,响应前后产生了350 nm的发射位移,实现了对Cl O-的高灵敏比率型检测,检测限低至33 n M。同时荧光探针P1具有良好的生物相容性,能够检测活细胞中外源性和内源性的Cl O-。此外,具有近红外区激发和发射的荧光探针P1,组织穿透能力强,可实现对λ-角叉菜胶引起的急性炎症模型中Cl O-的成像。