本文通过结合给体基团工程和氟化工程的双策略方法，构建了一系列具有聚集诱导发射（AIE）、NIR-II荧光成像（FLI）、I型光动力治疗（PDT）和温热治疗（PTT）功能的近红外第二光敏剂（NIR-II）。利用充分的分子转子和氟的高电负性，所制得的2-（2-（5-（4-（二苯基氨基）苯基）（苯基）氨基）苯基）噻吩-2-基)亚甲基)5,6-二氟-3-氧-2,3-二苯基氨基)苯基)噻吩-2-基)亚甲基（BTS-2F）和2-（2-（5-（4-（二苯基氨基）苯基）苯基）亚甲基）-5,6-二氟-3-氧-2,3-二氢- 1h -吲哚-1-乙炔)丙二腈（TTS-2F）具有NIR-II AIE性质。高自由基活性氧（ROS）生成能力和温和的光热转化。通过薄膜水化法，制备的BTS-2F和负载TTS-2F脂质体在体外和原位4T1小鼠模型中均表现出明显的NIR-II FLI和改善的i型PDT/温温PTT治疗。

内容提要 氧化还原平衡是维持生命正常生理代谢活动所必需的。我们提出了一个光催化系统，在无氧条件下扰乱NADH/NAD+的平衡，实现光催化治疗厌氧菌感染的牙周炎。在光照射下，催化剂TBSMSPy+结合细菌DNA，通过多步电子转移过程引发自由基的生成。它催化NADH向NAD+的转化，抑制ATP合成，破坏DNA复制所需的能量供应，并在无氧环境下成功完成光催化灭菌。催化剂参与氧化还原反应，干扰NADH/NAD+含量在辐照下的平衡，因此我们将这种作用称为光诱导氧化还原失衡。另外，在雄性大鼠的动物实验中也证实TBSMSPy+能有效催化NADH氧化，抑制代谢，促进成骨。我们的研究证实了光诱导氧化还原失衡的概念和光催化疗法的应用，进一步倡导了基于光诱导氧化还原失衡策略的无氧光疗催化剂的开发。

内容提要 我们设计了一种活化的余辉/MRI探针作为伴诊工具，用于动态评估放射治疗期间生物标志物APE1 （APE1）。我们采用超亮余辉纳米颗粒和超小的FeMnOx纳米颗粒作为双造影剂，显著拓宽了信号变化范围，提高了APE1成像的灵敏度。我们设计了纵向和横向减影增强成像（L&TSEI）策略，以显着提高活体雌性小鼠肿瘤和正常组织的MRI对比度和信噪比。余辉和MRI的结合有助于APE1活性的解剖和功能成像。该探针将余辉和MRI信号与APE1表达、辐射剂量、肿瘤内ROS和DNA损伤相关联，可以早期预测放疗结果（早在3小时），显著提前肿瘤缩小（6天）。通过监测APE1水平，这种探针可以早期和敏感地检测肝器官损伤，优于组织病理学分析。此外，MRI评估APE1在辐射诱导的体外效应中的表达。

内容提要 我们报告了一种成像技术，利用超声波通过两步粒子内能量转换来激活发光分子或纳米粒子。超声波激活可以通过压电效应将机械波动转化为化学能，然后通过化学发光效应诱导发光。我们展示了超声诱导发光成像的两种模式：一种是在超声激发停止后实现延迟成像，另一种是在超声激发期间实现实时成像。与水的声致发光相比，我们的成像方式将发光强度提高了2000倍，与荧光成像相比，信噪比提高了10倍，空间分辨率为1.46毫米，组织穿透深度高达2.2厘米。我们证明其适用于成像皮下和原位肿瘤，绘制淋巴结和筛选腹膜转移肿瘤。

内容提要 我们开发了一个多功能纳米平台，将缺氧激活的分子成像与有效的光免疫疗法结合起来，用于癌症治疗。我们的分子探针具有在缺氧肿瘤环境中开启近红外II （NIR-II）荧光和光声信号的特点。它还诱导缺氧引发的光动力和光热效应，促进免疫原性细胞死亡，激活STING通路，参与先天和适应性免疫。该分子探针由血管干扰剂配制而成，以增强缺氧反应性光治疗特性，在其上伪装M1样巨噬细胞膜以防止过早释放，同时赋予癌症靶向亲和力。可激活的NIR-II荧光和光声成像能够精确描绘肿瘤，而增强的光疗可以激活肿瘤特异性细胞毒性T细胞，阻碍原发和远处肿瘤的进展，并在4T1肿瘤雌性小鼠中提供保护性免疫。

内容提要 小分子染料同时发挥双重PDT/PTT效应，以及由单一NIR-II光触发的荧光成像，迄今尚未报道。除了将吸收谱推入NIR-II区域的巨大挑战外，通过合理的结构设计来微调染料的激发态以满足这三个功能，特别是氧光敏化，仍然是最突出的瓶颈。本文通过将双创新黄嘌呤与连续延伸的聚甲基桥偶联，有效地开发了五种新型NIR-II染料（BHs），使其在890至1206 nm的范围内具有强吸收，比具有相同聚甲基的传统菁染料长400 nm。更重要的是，在1064 nm激光照射下，BH 1024具有较高的共振特性和较好的激发态能量，具有较好的单线态产氧能力，光热加热适中，荧光明显。此外，bh1024被包裹在叶酸功能化聚合物中，在体外和体内均表现出协同的PDT/PTT效应，最终在NIR-II荧光引导下实现实体肿瘤消除。据目前所知，这是第一次探索和设计NIR-II PDT或NIR-II PDT/PTT小分子染料。

内容提要 本文提出了侧链苯基异构化诱导空间偶联构建A-D-A型NIR-II pta，同时增强荧光亮度和光热性能。设计并合成了三对相互异构的荧光团，其苯基分别位于侧链的外侧（o系列）和内侧（i系列）。苯基的位置异构化使o系列晶体与i系列不同，侧链上的苯基与主链之间具有很强的空间共轭性，并形成互锁的平面网络。所有的o系列纳米颗粒（NPs）都表现出红移吸收，增强的NIR-II发射，以及比i系列纳米颗粒更好的光热性能。o系列的重要成员o-ITNP NPs在促进NIR-II血管造影、肿瘤定位和NIR-II成像引导的肿瘤光热治疗方面表现出疗效

内容提要 我们成功地在肿瘤过表达酶γ-谷氨酰转移酶（GGT）的催化下，实现了聚集诱导发射光敏剂（(AIE-PS)）TBmA的肿瘤靶向聚集。TBmA- glu可被GGT激活，通过裂解γ -谷氨酰键释放TBmA。TBmA的水溶性差导致其聚集，从而导致聚集增强的发射和光动力活性。TBmA-Glu不仅通过GGT光降解诱导谷胱甘肽（GSH）耗竭，还通过光动力治疗引发肿瘤细胞脂质过氧化积累和铁死亡。最后，雌性小鼠异种肿瘤移植和原位肝癌模型的体内研究也证明了TBmA-Glu具有显著的抗癌作用。这种可由GGT激活的AIE-PS所显示的卓越的癌症靶向能力和治疗效率，突出了酶介导的调节是调节细胞内小分子聚集的有效途径，从而推进了各种疾病的创新治疗策略。

内容提要 本研究创新性地采用供体工程策略来开发从近红外（NIR） I到近红外（NIR） II发射的半花青素染料（Hcys）。将性能优异的Hcy包裹在两亲性胶束中，与乳酸氧化酶（PLH1100）形成纳米组装体。PLH1100在980 nm处具有光谱吸收，光热转换效率为58.7%，具有NIR-II肿瘤成像能力。除了光热消融肿瘤外，PLH1100还能调节乳酸代谢，激活免疫原性细胞死亡，改善肿瘤微环境，促进T细胞浸润活化。进一步研究表明，PLH1100能有效杀伤人和鼠GBM细胞，抑制BALB/c-nu小鼠原位U87肿瘤生长，增强fn14靶向BiTE对C57BL/6小鼠原位GL261肿瘤的治疗效果，达到“1+1>2”的协同治疗效果。

内容提要 二硫化氢（H2S2）在氧化还原生物学和信号转导中起着重要作用；因此，生物深层组织中H2S2的定量可视化对于直接获得相关病理生理过程的可靠信息至关重要。我们首次报道了一个独特的H2S2介导的二硫醚生成反应。基于这一反应，我们构建了第一个NIR-II荧光（FL）和光声（PA）双比例探针（NIR-II-H2S2），用于体内H2S2的定量可视化。该探针具有双比例NIR-II荧光（I840/I1000, 107倍）和光声（PA800/PA900, 6.5倍）对Na2S2物质的响应，具有高特异性，优异的灵敏度（1.8 nM），改善的水溶性和深层组织穿透性。更重要的是，通过NIR-II双比例FL/PA成像，我们成功地证明了该探针可以准确地量化脂多糖或二甲双胍药物诱导的肝损伤小鼠模型中H2S2水平的波动。