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世界卫生组织在最新发布的《世界癌症报告》中,指出全球范围内癌症的发病趋势严峻,发病率和死亡率均明显上升,超过50%的新增病例出现在亚洲地区,并且大部分集中在中国。传统的癌症检测方法价格昂贵,放射损伤大,空间分辨率低,时间效率差,已不能满足当前癌症检测的需要。因此开发一种快速、灵敏、简便的癌症识别手段显得尤为重要。荧光检测技术与靶向生物标志物检测的合理结合,为解决癌症检测难题提供了有力途径。本论文以癌症生物标志物丝氨酸水解酶KIAA1363作为研究对象,基于KIAA1363的特异性识别抑制剂AX11890结构设计合成了两例PET机理“off-on”型荧光识别染料NB-AX和NP-AX。NB-AX是第一例特异性靶向识别丝氨酸水解酶KIAA1363的近红外荧光识别染料。伴随着丝氨酸水解酶KIAA163浓度的增加,识别染料最大发射波长680 nm的荧光信号快速增强,并表现出明显的线性关系,计算其检测限为0.58μg/m L(12.6 nΜ,3ζ/k)。NB-AX具备优异的近红外荧光特性、低毒性和选择性,适用于生物体系检测。NB-AX可以通过荧光成像超快速(小于1 min)识别癌细胞,也可以应用于流式细胞仪对大量癌细胞筛查。此外,识别染料NB-AX可以高效标记癌症组织,在同一视野下区分乳腺癌癌症组织和癌旁组织,并且成功应用于MDA-MB-231移植小鼠肿瘤模型活体成像,点亮丝氨酸水解KIAA1363过量表达的肿瘤组织。识别染料NB-AX具备良好的乳腺癌荧光诊断和实时原位成像的应用前景。NP-AX可以对丝氨酸水解酶KIAA1363特异性off-on荧光响应,并且可以利用单(双)光子荧光成像区分癌症细胞和非癌症细胞,并且NP-AX具备优异的双光子荧光成像性质(双光子激发波长800 nm),适合于生物体系的检测。同样,NP-AX也可以应用于流式细胞仪,对大量癌细胞进行筛查。