在过去的几十年里,由于普通的光学成像模式不能够满足人们的需求,光声成像则成为了研究者们关注的热点。为了实现生物组织的靶向研究,并进一步提高光声成像的信号,就需要引入一个外源性的分子探针。科学家们经过多年的努力,开发出了具有强近红外吸收的靶向光声探针,如金、银、铜等金属纳米颗粒及碳纳米管等近红外吸收的无机纳米材料。但是由于无机纳米材料对生物组织的毒性需要进一步解决,所以开发有机近红外吸收材料成为光声成像研究中的热点之一,这是因为有机物具有与生物组织类似的分子组成,同时也容易进行分子修饰。对于这篇论文我们做了以下的研究。(1)通过以BASF公司Seybold教授提出来的方法为基础,再优化反应条件,如增加吡啶来增加亲核试剂的亲核性,高效的合成具有近红外吸收的苝酰亚胺类化合物。以苝四酸酐的刚性平面结构为基础结构,在其1,7位引入一些含氮原子的供电子基团,如异辛胺、环己胺、乙胺等。通过对这些材料的光物理性质研究表明:它们在不同溶剂中的吸收有着不同变化,溶剂的极性越大它的吸收会发生微小的红移。(2)将有机近红外的苝酰亚胺衍生物(PDI)用聚乙二醇卵磷脂进行包裹使其自组装成苝酰亚胺纳米颗粒(PDI NPs)来解决它的水溶性和生物相容性。通过比较PDI在四氢呋喃中的吸收和PDI NPs在水溶液中的吸收光谱,发现由于堆积效应,PDI NPs在水溶液中的吸收峰相比于单体更加的宽。然后通过对PDI NPs的TEM和DLS研究证明我们得到了80 nm左右的纳米颗粒。为了提高PDI NPs在生物体内的光声成像的效果,对其光稳定性和细胞毒性进行了研究,研究表明它有光稳定性好、细胞毒性低的特点。最后研究了PDI NPs的浓度对光声信号强度和深度的影响,通过实验得到了PDI NPs在细胞中的最佳浓度。(3)设计合成了一种新型的具有近红外吸收的水溶共轭高分子聚合物M18。通过不同的给体和受体(Donor-Accepter)的相互结合,合成出一种具有近红外吸收的高分子共轭聚合物,然后在对其支链进行修饰,解决它的水溶性。我们还研究了它在有机相和水相当中的光物理性质,为近红外吸收聚合物材料在光声成像中的应用提供了基础。