光动力作为一种新技术具有非常广泛的应用前景和发展潜力，但由于受到诊断技术的限制，使得目前应用光动力的疾病治疗在用药量、光剂量等方面比较盲目。本论文开展了光敏剂浓度检测和二维荧光成像的研究，并将其应用到食道癌细胞的药物代谢探测和灭活中，以弥补此方面的不足。开展了光敏剂浓度检测方法的研究，以血卟啉单甲醚为检测对象，利用光谱技术探测、分析了血卟啉单甲醚的光学性质；绘制并分析了血卟啉单甲醚的能级结构图及由其介导的荧光光谱诊断和光动力的作用机制；设计搭建了荧光光谱诊断系统，确立了定量表征血卟啉单价醚光敏剂浓度的参量OP，并成功的应用于探测血卟啉单甲醚在食道癌细胞体内的代谢情况。开展了光动力参数（血卟啉单甲醚浓度和辐照时间）对灭活食道癌细胞效果影响情况的实验研究。利用细胞增殖及细胞毒性检测试剂盒检测食道癌细胞存活情况；发现了光动力灭活人食道癌细胞的效果随血卟啉单甲醚浓度和辐照时间的增大而提高，光动力作用中食道癌细胞的存活率与血卟啉单甲醚的浓度和辐照时间大致呈e指数关系。开展了二维荧光成像方法的研究。设计搭建了二维荧光成像系统，对传统的二维荧光成像系统做了改进，利用双色荧光比例法获得的二维荧光图像消除了生物自体荧光的影响；研究了信噪比随光强的变化关系，发现光强越强，系统的信噪比越高；利用像素合并算法对二维荧光图像进行处理，提高了图像的信噪比；该二维荧光成像系统对于光敏剂的最低探测限为1.9μg/L，反衬度由处理前的0.4提高为0.8。该系统成功的应用于对血卟啉单甲醚在二维平面内浓度分布的无背景成像。