硫氧还蛋白(Thioredoxin,Trx)系统是调节细胞内氧化还原信号并维持其氧化还原稳态的重要系统之一,在生理学和病理学方面具有不可或缺的意义,并且与人类许多的疾病,如神经退行性疾病、糖尿病和癌症等密切相关,该系统中的Trx是开发癌细胞生长抑制性药物的潜在靶标。因此,探索一些能够特异性检测Trx的方法,对于理解其在生理和病理过程中的重要功能是很有必要的。而小分子荧光探针由于其较好的特异性和更高的时空分辨率等优点,受到了越来越多的关注。目前为止,由于检测Trx的小分子荧光探针所选用的荧光团波长较短,限制了其进一步的生物应用,因此继续探究特异性检测Trx的荧光探针,并发展一些较长发射波长(如近红外)的荧光团来检测Trx具有十分重要的作用。本论文的工作是基于Trx对二硫键的还原性,设计并筛选出了一个快速特异性识别Trx的近红外荧光探针,并在后续的测试中探究了该探针的光学性能、稳定性、选择性以及其生物应用,主要内容如下:1.首先,对哺乳动物细胞中Trx不同的存在形式、结构特点及其生理功能进行了概述,并对检测Trx的传统方法以及荧光法检测Trx氧化还原状态的发展历程进行了简单的归纳和总结。接着,对基于二硫键荧光探针的研究进展进行了简要综述,并对检测生物硫醇和硒醇的近红外荧光探针进行了简单介绍。2.通过建立Trx系统和谷胱甘肽(Glutathione,GSH)系统的体外模型,分别对五种对称的链状二硫化合物与Trx和GSH的反应活性进行了筛选,得到了对Trx响应较好的双羟乙基二硫化合物(HEDS),并以其为探针识别部位,选择不同的荧光团,设计合成了四种潜在的荧光探针。接着通过建立反应动力学模型,筛选出了对Trx响应较快的近红外荧光探针NBL-SS,对其进行了相关的体外实验,成功地将该探针应用于细胞和斑马鱼中Trx活性的检测,并尝试探究了利用探针NBL-SS建立荧光法检测细胞裂解液中Trx的活性的可行性。