恶性肿瘤是危害人类健康的重大杀手,肿瘤等疾病治愈的概率依赖于诊断与治疗的精准度。近红外二区（the second near-infrared window,NIR-II,1000-1700nm）荧光成像和光声成像相较于近红外一区（the first near-infrared window,NIR-I,750-1000 nm）荧光成像技术有更深的组织穿透深度、更高的灵敏度、分辨率,有助于提高疾病成像分析和诊断的准确性。光治疗技术具有时空高度可控、无耐药性和低毒副作用等优势,有利于实现精确治疗。因此将近红外二区光学成像与光治疗功能整合至单组分荧光分子可在原位同时进行“成像分析”与“光学治疗”,实现活体水平深层次肿瘤发生发展的实时监测、精准诊断以及治疗。但是这类多功能近红外二区荧光分子因缺乏有效的设计策略仍存在两个主要问题:（1）目前具有良好稳定性的多功能近红外二区荧光分子的吸收发射波长仍然有限(λabs＜900 nm,λem＜1200 nm),难以避免肝脏、脑组织等实体器官的自荧光现象;（2）多功能近红外二区荧光分子的各方面光物理性质来源于激发态分子相互竞争的多种跃迁途径,难以在同一分子同时实现多方面性能的优化。基于以上分析,本论文首先从发展光稳定性、化学稳定性良好、长波长发射的近红外二区荧光分子入手,然后通过精确的结构改造调控激发态分子的能量转化过程,构建多功能近红外二区光治疗试剂,应用于活体水平荧光/光声成像引导的肿瘤光治疗。主要研究内容分为以下两个部分:（1）以构建具有良好光稳定性、长吸收发射波长的近红外二区荧光分子为第一目标,并综合考虑其他光物理性质的优化,我们总结不同扩展共轭体系方法以及不同供体、受体对波长的影响,合成了半花菁类荧光团Hcy与D-A-D骨架荧光团SY以及BBTD-1302(λabs=942 nm,λem=1302 nm),通过对三个分子光物理性质的探究,最终选择发射波长最长的NIR-IIa（1300-1400 nm）荧光分子BBTD-1302应用于荷瘤鼠模型的荧光/光声成像引导的光热治疗。并提出多功能NIR-IIa荧光分子构建的新方法。（2）借鉴前期设计策略,基于Aza-BODIPY（Aza-boron-dipyrromethene）结构设计并合成了同时具有荧光成像、光热/光动力治疗的多功能近红外二区荧光分子CCNU-1060,采用“刚柔并济”策略打破多功能光治疗试剂能量转化中“此消彼长”的矛盾,提出了构建多功能近红外二区光治疗试剂的新思路。将CCNU-1060相应的纳米颗粒CCNU-1060 NPs应用于荷瘤鼠模型的荧光成像引导的光动力/光热治疗。