鉴于超分子自组装体在性能调控方面的优异性，生物兼容性的组装体已经被广泛的应用于纳米医学领域。另一方面，荧光成像技术是以高空间分辨率实时无创监测生物过程的强有力工具。其中，近红外荧光染料以其优异的光学性能和组织渗透性，是监测细胞和生物体内各种生物分子最有效的荧光探针之一。菁染料是各种荧光技术应用中必不可少的荧光基团，并获得FDA批准进入临床应用。利用超分子概念调控菁染料的光学性能是纳米医学领域非常有潜在应用的研究方向，但是目前相关研究还很少。　　首先，我们发展了一种新的菁染料标记多肽的方法。这种标记方法反应条件温和，标记效率高达95-99％，并且普适性很好可以标记不同序列的多肽。　　其次，我们基于双芘共轭修饰的菁染料分子，通过超分子自组装的方法构筑了光学和化学性质稳定的近红外纳米囊泡并用于光声长效成像。我们的结果为设计具有精确结构的近红外菁染料组装体用于高性能的生物成像提供了新的思路。　　再次，我们利用新的生物正交反应在活体水平调节纳米材料的光学特性。基于双芘修饰的菁染料能够自组装成光学惰性的纳米发光体，生物正交反应可以调节纳米发光体的结构从而激活纳米发光体并改变其光学性质用于活体肿瘤成像。我们相信这种生物正交反应在活体水平调节纳米材料光学性质的方法将为设计智能纳米材料和器件开辟新途径。　　最后，我们模块化设计了菁染料多肽小分子，通过活体自组装的策略提高了生物活性分子在肿瘤部位的富集，渗透和生物分布。分子由四个功能部分组成:识别单元、响应性连接序列、自组装片段和功能性位阻分子。该体系通过单分子识别诱导分子剪裁在原位自组装来实现生物功能，与现有的主动和被动靶向机制不同，我们提出了一种新的靶向机制:相较于分子靶向，显著提高分子在肿瘤部位的富集效率。同时，与典型的金属纳米颗粒或脂质体的纳米材料相比，我们活体自组装的策略提高了分子的渗透性。更重要的是，活体自组装的分子能够在网状上皮细胞丰富的器官如肝脏和肾脏以类似小分子的清除途径被快速的清除，而在肿瘤部位清除的较慢。我们相信可控活体自组装这种策略可以促进功能分子有效的靶向和富集到更深的肿瘤组织。