荧光探针因其具有特异性识别、动态监测、操作简单快捷等优点,已成为生化分析、疾病诊断等领域至关重要的分子工具。然而,荧光探针在区分癌细胞与正常细胞以及药物选择性释放等方面依然面临诸多挑战。作为癌环境标志物之一,过氧化氢（H2O2）在炎症组织和癌细胞浓度较高,但其在正常组织也有一定分布。因此,准确区分癌环境与正常环境H2O2对提高探针检测准确性具有重要生物学作用。同时,癌环境中硝基还原酶（NTR）可与H2O2联合作为标志物,增强对癌细胞检测的准确性。然而,据我们调研,此类分子探针却鲜见报道。针对以上问题,我们认为急需开发可区分检测癌细胞H2O2以及双标志物（NTR＆H2O2）检测缺氧肿瘤细胞的功能性近红外探针。具体工作如下:1.第一章绪论:调研与过氧化氢、硝基还原酶、芬顿反应和区分检测癌细胞有关的探针,以及提出本文研究策略。2.第二章:设计开发具有检测区分癌细胞H2O2且联动触发芬顿反应以增强细胞凋亡的功能性近红外荧光探针CDI。针对探针无法区分癌细胞H2O2问题,我们以苯硼酸与N-甲基亚氨二乙酸（MDA）脱水缩合形成的高稳定八元环为检测基团,使其适于检测癌环境H2O2。实验结果表明,该八元环使探针CDI在较高浓度H2O2（＞30μM）下释放荧光团CDO和Fe（Ⅲ）络合物MDA。CDO在675 nm处出现荧光峰,同时CDI荧光（840 nm）随H2O2浓度增加而降低,并呈比率变化。MDA与Fe（Ⅲ）形成稳定络合物,引起铁元素电极电势降低,从而增强Fe（Ⅱ）还原能力,继而促进其与H2O2发生芬顿反应,释放羟基自由基诱导细胞铁凋亡。以上工作实现了区分检测癌细胞H2O2,以增强检测癌环境准确性。3.第三章:针对单因素检测缺氧肿瘤细胞存在较大误差的问题,我们以苯硼酸和硝基苯作为双检测基团,开发出连续响应和监测缺氧肿瘤环境NTR与H2O2的荧光分子探针CNH。探针CNH被NTR还原生成CAH后荧光开启,且荧光强度随H2O2浓度升高在855nm与670 nm处呈比率变化。另外,硝基苯与硼酸信号峰之间有足够的发射间隔（170 nm）,以确保成像信号不会相互干扰。因此,以上工作实现了 NTR与H2O2双标志物共同锁定癌环境,解决了单因素检测复杂癌环境不准确的问题。4.第四章:总结本论文的工作体系以及后续工作设想。