在生命过程中,机体产生许多含氧物质,包括活性氧、活性硫等。过氧化氢作为一种重要的活性氧分子,参与人体的各种生理过程。但是,过量的H₂O₂会诱导多种疾病,如癌症、动脉硬化等。在本文中,我们研究了一种近红外（NIR）比率型双光子荧光探针（BC）检测生物体系中H₂O₂。探针BC采用氧杂蒽基团作为一种新型的反应位点并显现出近红外发射。当探针与H₂O₂响应,探针BC释放出一个双光子染料,并表现出非常大的发射位移为221 nm,从而更加精确的测量出峰值强度和比率。BC探针在长时间暴露于NO中,荧光光谱几乎没有影响,对亲电分子如H₂S、半胱氨酸或GSH几乎没有反应。半胱氨酸是重要的半必需氨基酸之一,常参与多种酶促反应,具有多种生物学功能。在此,我们提出了一个灵敏度高和选择性好的红色荧光探针RCys检测活细胞和动物体内的Cys。RCys利用罗丹明衍生物作为荧光平台,并采用丙烯酸酯为半胱氨酸反应位点。当RCys与Cys响应时,观察到一个红色荧光在638 nm处。RCys与Cys发生荧光反应的时间很短,并对Cys表现出良好的选择性,相比其他硫醇包括谷胱甘肽和半胱氨酸。巯基化合物是细胞中的重要分子,参与多种生理活动,例如,在损伤和氧化应激反应中作为抗氧化剂;用于与金属结合的螯合剂;作为信使分子等发挥着重要作用。硫化氢,最简单的生物硫醇,在人类自身的酶和非酶过程中产生。硫化氢可诱导肿瘤细胞增殖呈浓度依赖性,与肿瘤生长密切相关。实时监测硫化氢水平对了解其在肿瘤细胞增殖和肿瘤诊中的作用是非常重要的。实验中,我们选择生物素作为癌细胞特异性组,叠氮基作为H₂S的反应位点。由于生物素基团对癌细胞的定位作用,BN-H₂S可成功地用于癌细胞中H₂S的双光子成像。