五甲川菁染料（Cy5）是阳离子菁染料中重要一族,其最大吸收与荧光发射波长,已属于近红外区域,被广泛应用于肿瘤治疗、分子检测、荧光成像等生物医用领域。然而传统的Cy5合成方法步骤多,后处理繁琐、且需要缩合剂参与,迫切需要开发一种简单新颖的策略用于Cy5合成。基于此,本文首次设计了一种通过可见光诱导的五甲川菁染料合成方法,该方法无需缩合剂、光敏剂,具有良好的空气耐受性,一锅即可得到最终产物五甲川菁染料。另一方面,将反应单体与肿瘤细胞共孵育,光照后在温和的条件下即可在胞内原位生成Cy5荧光团,实现时空可控的近红外荧光成像,为溶酶体空间分辨成像提供新的思路。在第一部分工作中,设计了一种光诱导五甲川菁染料的合成方法。合成了一种吲哚杂环季铵盐分子TMI,分子中的氨基可以与活性酯分子反应,同时在可见光诱导下TMI自身又可作缩合剂。将TMI、三乙胺、活性酯以2:4:1的当量比溶于氯仿,在65℃下光照反应12 h即可一锅得到最终Cy5产物,并对其光学性质进行研究,产率最高为8%,之后成功通过此方法合成得到四种Cy5染料。通过电子自旋共振实验验证光生碳自由基（TMI·）的产生,借助制备级高效液相色谱分离得到了光激活的TMI-DMPO偶联产物,比较其它机理研究结果,提出了自由基介导的反应过程,TMI分子在光激发下充当缩合剂,发生类似三聚的反应过程,得到最终产物Cy5,而将氨基替换为甲基则无法实现光诱导Cy5的合成。在第二部分工作中,实现了胞内原位生成Cy5荧光团并用于近红外荧光成像。将TMI与肿瘤（He La）细胞共孵育,光照后通过共聚焦显微镜检测到胞内红色荧光产生,通过荧光光谱与质谱鉴定了Am-Cy5的原位产生,共定位实验表明红色荧光位于细胞中的溶酶体,而不在其它细胞器,此外人正常肝（QSG）细胞也可实现胞内光诱导Cy5的合成,生物相容性良好。胞吞抑制实验、等温滴定量热实验表明TMI与血清组分结合并被胞吞进溶酶体中,凭借溶酶体内独特的微环境在温和的温度下原位生成Cy5。将TMI分子中的氨基分别替换为甲基、三甲胺基、溴基,并以更高浓度与He La细胞共孵育,则无法在细胞内合成Cy5,这与体外实验结果一致。这种原位生成Cy5荧光团的策略可用于时空可控近红外荧光成像及溶酶体空间分辨成像。