近几十年,对肿瘤疾病的早期诊断已成为热门的研究主题,也成为化学和生物学领域所面临的巨大挑战。值得注意的是,肿瘤疾病的早期诊断对于预防肿瘤疾病恶化和提高临床治疗效果尤为重要,因此肿瘤疾病的早期诊断成为了临床及相关研究领域的研究热点。医学成像探针的开发进度严重限制了早期肿瘤、微小病灶的检出,进而限制了对肿瘤疾病的早期诊断。针对肿瘤难以早期确诊这一挑战性难题,迫切需要创新的医学成像及诊断技术。近红外成像相比于其他成像技术具有高灵敏度、高成像分辨率等优点,能够对生物体内的生物标志物进行可视化成像并能定量测量其相对含量,可用于阐明生物过程,读取生物系统内的信息,这无疑将促进肿瘤疾病诊断、治疗和预防的发展。因此研发高效能的近红外成像探针在肿瘤诊断方面具有广阔的应用前景。本课题中,构建了两种不同的近红外荧光探针并实现了对相关肿瘤的活体成像诊断。具体开展了以下两个工作:（1）醌氧化还原酶（NQO1）是一种重要的肿瘤生物标记物,在许多生理和病理过程中均起着重要作用。近红外（NIR）荧光探针能够在体内特异性检测NQO1,将成为了解其生物过程机制的有用工具。在本文中,我们报道了一种易于合成且具有荧光开启特性的NIR荧光探针（QCy7-NQO1）,用于特异性评估活细胞和模型鼠体内的NQO1含量。在NQO1刺激响应下,QCy7-NQO1转化为QCy7,并显示出独特的开启型近红外荧光信号变化。选择性和动力学研究的结果表明探针对NQO1具有很强的识别能力。细胞成像实验表明该探针可以检测HT-29细胞中NQO1酶含量。此外,该探针已成功用于荷瘤小鼠肿瘤部位NQO1的实时活体成像,表明该探针可以成为检测活体动物中NQO1酶活性的有效工具。（2）我们提出了一种富有前景的金属团簇类探针的设计策略,该策略将生物正交反应与金属团簇结合,能够实现高效快速的金属团簇类多功能探针的制备。基于金属团簇的多功能近红外荧光探针的设计策略,我们以叠氮功能化的铜团簇探针FA-Cu C@BSA-Cy5为例,展示了该金属团簇NIR探针的设计合成并研究其体内近红外成像应用。通过叠氮化物-炔烃环加成反应（SPAAC）,可以在生物相容性条件下将肿瘤特异性靶向配体叶酸（FA）和荧光分子（Cy5）与叠氮功能化的Cu C@BSA-N3化学偶联。FA-Cu C@BSA-Cy5探针显示出许多优点,包括良好的稳定性、超小粒径、低毒性以及快速的肾脏清除能力。FA修饰的FA-Cu C@BSA-Cy5可以特异性靶向具有高FR表达的KB细胞,并且体内荧光成像显示出更高的肿瘤蓄积性。本研究设计的叠氮功能化的团簇,可通过生物正交反应快速偶联不同的功能基团,该多功能荧光成像探针的设计策略为构建医学诊断探针提供了新思路。另一方面,通过巧妙的小分子探针的设计,肿瘤标志物刺激响应的开启型近红外荧光探针为全方位检测分析物的动态变化及诊断并治疗某些生理疾病提供了更有效的手段。因此,设计合理的近红外荧光探针检测肿瘤相关生物标志物,对于获得疾病相关生理和病理信息具有十分重要的意义。