在生物体内,酶与生命息息相关,它几乎参与了人类生命活动的各个过程。开发灵敏监测酶变化的新技术,对于疾病的早期诊断、提高疾病的治疗效果和疾病的预防发挥着至关重要的作用。NAD（P）H:醌氧化还原酶1（quinone oxidoreductase 1,NQO1）是一种与癌症相关的重要还原酶,它在肿瘤组织（如肺癌、结肠癌、肝癌、乳腺癌、前列腺癌、胰腺癌等）的含量远远高于正常组织。因此,建立一种具有高选择性、高灵敏度和高信噪比的方法对于NQO1的检测及癌症的诊断和治疗具有重要的意义。近年来,共轭寡聚物由于其光稳定性强、生物相容性好、灵敏度高、荧光量子产率高等优点被广泛应用于生物传感、细胞成像、药物释放和肿瘤诊疗一体化等方面的研究。此外,共轭寡聚物的侧链具有可修饰性,一方面可以修饰水溶性基团以拓展其在生物体系中的应用,另一方面可修饰功能性基团以满足上述多方面的应用需求。在本工作中,我们创新性地设计了一种水溶性共轭寡聚物OPFV-TLQ,用于高灵敏地检测醌氧化还原酶1并将其用于癌细胞成像以及诊疗一体化研究。我们在共轭寡聚物的侧链上修饰了寡聚（乙二醇）（oligo（ethylene glycol）,OEG）和三甲基锁醌（trimethyl lock quinone,TLQ）基团,OEG的引入使得探针具有良好的水溶性;TLQ基团可通过光诱导电子转移效应（photoinduced electron transfer,PET）将主链的荧光猝灭。当NQO1存在时,苯醌被还原为对苯二酚,随后发生分子内的环化反应,醌丙酸（quinone propionic acid,QPA）随之离去,阻断了 PET过程,共轭寡聚物的荧光被激活,荧光强度增加了约141倍。与已报道过的方法相比,该方法具有高信噪比、高灵敏度和低检出限（低至0.068 ng/mL）等优势。此外,通过酶动力学实验发现该探针具有非常好的催化效率67.71 μM-1s-1,这说明了酶与底物有着很好的亲和力。之后通过分子对接实验进一步证明了该探针是NQO1的良好底物。为了扩展该方法在生物体系中的应用,我们进一步研究细胞内源性NQO1成像,通过共定位成像发现酶解后的荧光团主要分布在溶酶体上,这说明该探针产物具有溶酶体靶向能力。此外,该探针可用于鉴别不同的肿瘤细胞,预示着该探针在癌细胞/组织成像和癌症鉴别的生物学应用中具有广阔的前景。由于该探针不仅可以区分NQO1含量不同的肿瘤细胞,且其酶解后释放出的荧光团OPFV-NH2还具有优良的活性氧产生能力,因此我们将其应用于刺激响应型光动力治疗。实验结果表明,当探针浓度为500 nM时,其对A549、MCF-7和MDA-MB-231三种细胞的致死率分别为93%、95%和84%。总之,该探针可以同时实现荧光成像、光动力治疗、刺激响应等多重功能,为肿瘤的诊疗一体化提供了新思路。我们进一步研究了探针结构与检测灵敏度之间的构效关系,除了共轭寡聚物OPFV-TLQ外,我们又合成了 2种水溶性共轭（寡）聚合物,中性的聚芴苯撑乙烯类化合物PFV-TLQ以及阳离子型寡聚芴苯撑乙烯类化合物OPFV-TLQ-NM3+。研究发现,PFV-TLQ在NQO1存在时荧光强度仅增强了 1.9倍,阳离子寡聚物OPFV-TLQ-NMe3+的荧光强度增强约5.6倍且检出限为33 ng/mL,而OPFV-TLQ的荧光强度恢复了 141倍而且具有很高的灵敏度。经分析,产生这种差别的原因可能是共轭聚合物的分子量较大,在缓冲溶液中容易团聚,而醌氧化还原酶1的活性位点在其凹槽内,导致探针响应基团无法与酶的活性位点接触。而阳离子寡聚物的电荷会增强其在生物体系中的非特异性吸附。由于NQO1的等电点为8.91,在缓冲溶液中带正电,与OPFV-TLQ-NMe3+存在静电排斥作用造成检测灵敏度降低。因此,通过构效关系研究,中性的共轭寡聚物OPFV-TLQ对NQO1具有最佳的检测灵敏度。该研究也为酶传感探针的优化设计提供了重要的理论和实验基础。