光学成像技术尤其是近红外荧光成像技术和光声成像技术能够对各生命体的生理和病理过程实现可视化的、无创实时动态的监测,便于研究人员深入了解各种疾病的发展机制。合理设计的可激活式的荧光/光声探针能够根据特定生物标志物的活性,从而改变荧光/光声信号,达到双模式检测和成像的目的。本论文主要以喹啉盐受体为基本骨架,分别构建了具有聚集诱导发光（AIE）特性的过氧化氢激活型纳米诊疗体系、一氧化氮激活型纳米探针和硝基还原酶激活型的纳米探针。利用近红外（NIR）荧光成像技术和光声成像技术探讨了这些纳米探针在特定疾病的检测和成像中的应用,主要内容如下:1.构建了一种过氧化氢激活型的基于喹啉盐受体的多功能纳米体系QBS-FIS＆Thd@MM,用于对炎性疾病的双模成像和治疗。炎症性疾病涵盖了许多疾病,包括许多众所周知难以治疗的免疫破坏性疾病。精确调节炎性信号通路已成为治疗炎性疾病的有效途径。在本工作中,通过硼酸酯键连接基于喹啉盐受体的近红外生色团和Nrf2激活剂漆黄素,从而合成得到生色团-药物二联体（QBS-FIS）,其中硼酸酯键起到荧光猝灭剂和H2O2响应基元的作用。将QBS-FIS分子在水相中形成的纳米颗粒用巨噬细胞膜包覆以赋予主动靶向炎症部位的能力,为了进一步提高疗效,在包覆过程中将NF-κB抑制剂沙利度胺一并用巨噬细胞膜包覆,由此得到了QBS-FIS＆Thd@MM纳米体系。对小鼠进行给药后,纳米体系QBS-FIS＆Thd@MM主动迁移到炎性病灶,并且炎症部位过量表达的H2O2可以使纳米体系中的硼酸酯键断裂,从而释放出激活生色团用来对肝脏和肾脏炎性疾病进行成像,并且释放出用于治疗急性肝炎的活性药物;激活的生色团具有AIE特性,有利于聚集态中的强荧光发射。释放的药物通过激活Nrf2信号通路,抑制NF-κB信号通路并适度抑制NLRP3炎性小体的形成,从而对炎性疾病表现出较高的疗效。激活的生色团产生强烈的荧光和光声信号,用于疾病诊断和治疗评估。应用多光谱光声断层扫描（MSOT）成像获得的三维图像能精确定位炎症灶。2.构建了一种一氧化氮激活型的基于喹啉盐受体的纳米探针QY-N,用于通过NIR-II荧光和MSOT成像检测肝脏区域NO的活性来诊断由中草药引起的肝损伤。中草药被广泛用于促进健康和治疗慢性病,如果使用不当,可能会引起肝损伤等不良反应,准确评估其肝毒性对公众健康具有重要意义。纳米探针QY-N包括强电子给体4,4’-二甲氧基二苯胺和电子给体氧杂蒽连接形成的强电子供体,喹啉盐电子受体和作为识别基团和荧光猝灭剂的正丁胺。纳米探针QY-N与NO反应,从而生成激活的QY-NO纳米探针,该纳米探针表现出红移的吸收带（700-850 nm）,可用于光声成像,并产生强发射（910-1110 nm）,可用于NIR-II荧光成像。被激活的纳米探针QY-NO具有聚集诱导发光（AIE）特性,可确保聚集状态下的强发射。将纳米探针QY-N用于雷公藤甲素诱导的肝损伤小鼠模型中,实验结果表明,QY-N可被肝炎中过表达的NO激活,因此可用于检测中草药引起的肝损伤。三维MSOT图像提供的时空信息较好地描绘了肝损伤的部位和大小。此外,QY-N还被用于监测治疗过程中肝损伤的康复情况。3.构建了一种硝基还原酶激活型的基于喹啉盐受体的纳米探针NP-Q-NO2,通过NIR-I/NIR-II荧光成像和MSOT成像实现了对原位乳腺癌转移的成像。乳腺癌已经成为最常见的癌症类型之一,超过90%的乳腺癌死亡率是由转移引起的。因此,准确、早期发现乳腺癌转移对于规划最佳治疗方案和提高生存率很重要。以4-羟基二苯胺连接氧杂蒽部分为电子供体、以喹啉盐为电子受体、以硝基苄氧基为识别基团构建的该纳米探针可以特异性地响应硝基还原酶并转化为具有超过900 nm的近红外发射的D-π-A结构。被激活的纳米探针表现出聚集诱导发光效应,由此进一步增强近红外发射,并产生强光声信号。在两种原位乳腺癌小鼠模型中,纳米探针可以检测并成像从原位乳腺肿瘤到淋巴结再到肺部的连续转移。此外,纳米探针可以通过NIR荧光和MSOT成像监测和跟踪化学治疗过程中的治疗效果。三维MSOT图像使我们能够定位并追踪原位肿瘤至淋巴结和肺的转移路径。