近几十年来,荧光成像技术已经成为在活体内监测组织和生命活动进程的最有力的技术工具之一。但是荧光成像技术所用的荧光染料,大多数的光谱都处于紫外可见区域,其光毒性和对组织较差的穿透能力,在一定程度上严重限制了它们在活体内的生物成像,近红外荧光探针在生物成像以及活体检测方面能很好地避免以上这些缺点,因为近红外光对生物样品有非常低的光损伤,光散射弱,可以进行深度组织成像,并且近红外区的生物体内背景荧光的干扰小。本课题组在2005年首次在中位氯取代的近红外七甲川菁类荧光染料的结构上引入氨基生成中位氨基取代的七甲川菁染料,使其Stokes位移增大到140nm以上,这种新型近红外染料的发现,目前已经成为开发功能化荧光成像染料探针的一个很好的研究平台。本论文以这类中位氨基取代的七甲川菁染料为平台基础,以Tsuji-Trost反应为机理,设计合成了一例近红外钯离子荧光探针CyN1,该探针检测前后有明显的颜色变化(从绿色到蓝色)和荧光信号的变化,其中颜色变化裸眼可见,荧光信号的变化也呈现良好的比例；同时检测条件温和,具有良好的单一选择性。优化条件下的检测限为0.4ppb,具有高灵敏性；特别值得一提的是,该检测方法由于使用了生物兼容性的PEG400,作为探测体系中的关键还原剂,使其成为第一类实现活体内荧光成像的钯离子探针。同时,论文基于中位氨基取代的七甲川菁染料隐色体结构,合成了一例pH荧光探针分子CyH。不管是探针分子CyH本身还是其与氢反应后的产物,都具有大Stokes位移,且它们的Stokes位移能达到80-90nm；CyH对H+具有快速可逆的识别能力,在从pH=2.5到pH=4的这1.5个pH的范围内荧光强度变化非常明显；检测效果成比率,且两个荧光峰值差达到将近150nm,能有效避免仪器及测试条件造成的误差；CyH对细胞完全没有毒性,可在细胞内进行荧光成像的研究以及监测细胞内pH的变化;CyH可对细胞内的亚细胞器溶酶体进行很好的定位。