在细胞微环境中,活性氧自由基（ROS）水平增高主要是由氧化还原不平衡而导致的氧化应激所引起的。为了避免氧化应激状态,细胞会上调谷胱甘肽（GSH）等抗氧化分子合成来清除过多的ROS。此外,重金属元素铜也参与细胞内许多氧化还原过程,铜过量会上调ROS水平引起氧化应激和细胞凋亡。在肿瘤微环境中,活性氧自由基引起的氧化应激十分常见。近红外生物荧光成像技术作为高灵敏度、高选择性的检测手段受到广泛的关注,但其响应机理、荧光效果以及复杂生物环境应用等仍然是需要解决的问题。因此、设计高效、灵敏的近红外反应型荧光探针对于肿瘤生物学研究具有重要理论意义和潜在应用价值。本研究设计合成了三种基于罗丹明衍生物的近红外反应型荧光探针以检测影响肿瘤微环境的重金属元素Cu（Ⅱ）、谷胱甘肽（GSH）以及次氯酸/次氯酸根（HClO/ClO-）。由于罗丹明衍生物的螺内酰胺结构,探针本身基本无荧光或仅有微量荧光产生,与特定物质作用之后,螺环打开荧光基团得到释放,由此产生强烈的发射荧光来检测目标物质。此外,分别对三种探针进行了光谱检测以及细胞水平的研究。主要的研究内容有:（1）通过化学手段合成三种罗丹明衍生物类荧光探针,利用~1H NMR、13C NMR、HRMS对目标探针进行结构表征与鉴定;（2）通过荧光分光光度计来研究探针的光学性质,包括探针的发射光谱、浓度依赖性、动力学响应、抗干扰能力以及p H和温度稳定性等;（3）利用MTS法评估了探针对He La细胞的毒性作用并且通过与激光共聚焦技术相结合成功实现了探针的活细胞成像实验。上述实验结果表明,三种荧光探针都具有近红外的荧光发射和较大的斯托克斯位移值,并且它们都具有较高的选择性和稳定性;细胞水平实验表明,探针对细胞的毒性均较低,并且它们都具有可实现活细胞成像的能力。此外,还利用HPLC对Cu（Ⅱ）响应机制进行了研究。因此,该研究通过可视化定量测定细胞内的Cu（Ⅱ）、GSH和ROS,为高效灵敏地实现肿瘤早期诊断和治疗提供了可靠的思路,对肿瘤氧化还原微环境中敏感物质的检测也具有重要的研究意义。