【摘 要】
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半胱氨酸（Cys）作为一种重要的硫醇生物分子,在蛋白质的合成、酶的活性位点以及维持氧化还原平衡等基本生理活动中发挥着重要作用。因此,构建一系列具有高灵敏度的分子成像探针,并用于体外和体内半胱氨酸的定量检测和可视化,对于研究半胱氨酸在人类生理学和病理学中的作用具有重要意义。可激活型近红外（NIR）成像探针由于具有强组织穿透力、高信号背景比、高灵敏度以及特异性等突出优势而广泛应用于检测和生物成像领域。
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半胱氨酸（Cys）作为一种重要的硫醇生物分子,在蛋白质的合成、酶的活性位点以及维持氧化还原平衡等基本生理活动中发挥着重要作用。因此,构建一系列具有高灵敏度的分子成像探针,并用于体外和体内半胱氨酸的定量检测和可视化,对于研究半胱氨酸在人类生理学和病理学中的作用具有重要意义。可激活型近红外（NIR）成像探针由于具有强组织穿透力、高信号背景比、高灵敏度以及特异性等突出优势而广泛应用于检测和生物成像领域。因此,本论文基于结构高度可调性的半菁衍生物平台,构建了一系列具有近红外吸收和发射波长的可激活型成像探针,并将其应用于细胞及小鼠疾病模型中半胱氨酸水平的检测和荧光（FL）和光声（PA）成像。具体如下:（1）本文第二章中,构建了一种具有长吸收波长（λ=800 nm）的可激活型近红外光声探针NITy。当探针特异性识别Cys之后,激活了在NIR区域800 nm处的强烈PA信号。值得注意的是,该可激活型PA探针,成功地用于活体小鼠中外源性和内源性Cys的检测和实时PA成像,为Cys相关生理过程的实时可视化提供了一种有效的光声成像工具。（2）本文第三章中,基于硫原子替换策略构建了一种可激活型水溶性PA探针NCTy。当探针特异性识别Cys之后,激活了在NIR区域695 nm处的强烈PA信号。更重要的是,该可激活型水溶性PA探针首次成功地实现了肿瘤小鼠模型中过表达Cys的检测和实时PA成像,为实时监测肿瘤的诊断和治疗过程提供了一种具有巨大发展潜力的光声成像工具。（3）本文第四章中,构建了具有显著FL和PA信号变化的激活型近红外探针NKTy。当探针特异性识别Cys后,在NIR区域的817 nm处的荧光信号和778 nm处的光声信号被激活。值得注意的是,该可激活型探针首次通过FL和PA双模态成像方法,成功地用于检测LPS诱导炎症小鼠模型中Cys的水平,为监控炎症中Cys浓度的变化提供了一种新的成像工具。
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