活性小分子物质在生物体与广泛的生理过程存在密切的联系,活性硫和活性氧等生物活性分子在生理及病理过程中发挥至关重要的作用,并且与人类的多种疾病相关。因此,对活性硫和活性氧的精准检测有助于阐明它们与疾病之间的相互关系。与传统的检测方法所不同的是,荧光分析法有着重现性好、检测快速和生物相容性好等特点,并且利用荧光探针对活性硫和活性氧的特殊反应可以实现对其高精准度地检测。随着人们对这些活性小分子物质研究的深入,对荧光探针的要求也越来越高。因此,开发拥有更好的光学性能的新型荧光探针,使其更好地适应科学研究中的更高的要求,是当前需要解决的问题。根据花菁类信号单元设计出的荧光探针,因其近红外发射的穿透能力强和不容易受到生物自身荧光干扰等优点,在生化分析及活体成像中受到广泛应用。但是,花菁类荧光团存在着光稳定性差和斯托克斯位移小等问题。本论文以改善探针的光稳定性,将探针应用于活体组织的深度成像为目的,基于花菁类荧光团的结构进行延伸设计合成新的部花菁衍生物荧光探针,期望为此类探针的研究与发展提供新的思路和方法。开展工作内容如下:（1）以已有的Cy-Ph荧光团为基础,设计了专一检测半胱氨酸（Cys）的荧光探针P-Cy。由于光诱导电子转移机理（PET）,探针本身的荧光被猝灭,与半胱氨酸结合后,PET被阻断,使探针本身的荧光恢复。实验证实了当半胱氨酸浓度增大时,P-Cy的荧光强度在557nm处不断增强。同时,该探针对半胱氨酸的选择性很高,并实现了对人非小细胞肺癌细胞（A549细胞）的荧光成像和小鼠体内的荧光成像。（2）以已有的Cy-NH₂为基础,设计了专一检测单线态氧（¹O₂）的荧光探针Cy-An。探针本身有着强荧光,当与单线态氧结合后,探针在725nm处的荧光逐渐减弱。实验中证实了该探针可以迅速且高选择性地检测单线态氧。