近年来,从癌细胞的生理特性、信号转导方式以及肿瘤生长环境因素等方向进行肿瘤产生发展机制的研究,寻找新的探针作用靶点,已经成为了研究热点。在各种探针类型中,基于多肽的分子信标,即所谓的蛋白酶可激活的光学探针因其具有优异的生物相容性、自组装性与良好的化学修饰性在蛋白酶靶向药物研发领域中非常有前景。其中基质金属蛋白酶MMPs已被证实由于其能够水解细胞外基质,所以对肿瘤细胞在组织间的转移和浸润起到了重要的作用。鉴于多肽分子探针对肿瘤细胞诊疗的广泛应用前景,本论文设计合成了具有肿瘤细胞靶向功能和FRET性能的MMP-13可激活探针。基于MMP-13选择性多肽片段进行了一系列的合理的设计和优化,通过将多肽的侧链与两种能够发生FRET效应的荧光染料FL和CY7以共价连接的方式缀合,开发出了靶标与光学分子成像一体的MMP-13激活的诊疗一体化近红外荧光探针分子FL-MMP-CY7。同时也改善了FL的水溶性,利于后期的光动力治疗。通过体外的光物理性能测试,验证了我们合成的探针具有良好的FRET效果。体外酶促实验和MDA-MB细胞的共聚焦成像也进一步验证了探针分子FL-MMP-CY7可被MMP-13选择性切断,为肿瘤细胞的诊断提供了条件。这种简单的Smart激活能够实时监测靶蛋白酶切割时荧光素增强的荧光信号,并且在荧光信号强度达到最大时进行光动力治疗。MTT实验的细胞存活率表明,光动力治疗后探针对于MDA-MB细胞的毒性极强,实现了探针的治疗功效。纳米粒子是PDT领域中的新兴技术,可以克服传统PS的大多数限制。我们通过多肽自组装合成的纳米粒子Nano1,改善了光敏剂FL的水溶性,增强了靶向性和细胞摄取,后续的体外实验也验证了纳米粒子具有优秀的光动力治疗能力。