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活体动物成像已成为荧光生物成像的前沿领域。组织穿透深度高的近红外发光探针和基于反斯托克斯发光过程的上转换发光材料能有效地降低荧光成像中自发荧光的干扰。但将其发展成具有识别功能并应用于活体成像的例子还非常少。本文通过引入特定的识别基团,设计合成了一系列近红外发光探针,应用于活体动物体内某些底物的成像示踪。主要包括四个部分：1.近红外发光反应性探针用于Cu(Ⅱ)的活体成像我们设计了一个反应性的近红外发光的铜离子探针Rh-730-NNH2,其对铜离子的检测限可达0.05μM。在细胞和活体层次实现了铜离子的检测,特别是小鼠的肝脏组织中铜离子的近红外发光离体和活体成像示踪。2.近红外发光反应性探针用于HOCl的活体成像我们制备了一个HOC1特异性响应的近红外探针Rh-815。在HOC1作用下,探针被氧化,同时伴随着吸收和荧光的淬灭。其对次氯酸具有很好的选择性和检测灵敏度,并成功地应用于细胞和小动物活体层次上次氯酸的近红外发光成像。3.花菁修饰的稀土上转换发光纳米探针用于甲基汞的示踪成像我们构建了一个对甲基汞响应的上转换发光共振能量转移的纳米探针hCy-UCNPs,并将其应用于在小动物活体层次上对甲基汞的检测和成像。以上转换发光比度(UCL660 nm/UCL800 nm)为信号,其在水溶液中对甲基汞的检测限可达到0.18 ppb,远低于国际卫生组织规定的饮用水安全标准。同时,hCy-UCNPs纳米探针在细胞和活体肝脏组织中实现了甲基汞的上转换发光成像示踪。4.近红外激发双发光纳米材料的合成及活体淋巴结多通道成像通过疏水-疏水相互作用,将近红外衍生物Rh-730修饰在Nd3+掺杂的上转换发光纳米粒子表面,构筑了一个水溶性近红外激发双发光的纳米探针(Rh-730-csUCNP:Nd),并将其用于近红外发光和稀土上转换发光的小动物淋巴结活体多通道成像。