荧光成像已经成为监控活细胞与活体中生物分子以及生物过程最重要的手段之一。氧杂蒽荧光染料广泛应用于近红外荧光探针的研究。本论文通过引入特定的识别基团,设计合成了两种近红外氧杂蒽荧光探针,并成功应用于疾病标志物的荧光检测与成像。主要研究工作概括如下:首先,设计合成了近红外荧光探针RB-Phenyl acrylate（NOF1）,并用于高选择性和高灵敏度检测半胱氨酸（Cys）。通过引入识别基团丙烯酸酯合成了一个用于检测Cys的新型近红外氧杂蒽荧光探针NOF1。紫外吸收光谱和荧光光谱研究结果表明,NOF1探针对半胱氨酸表现出良好的选择性,能够区分高半胱氨酸（Hcy）和谷胱甘肽（GSH）,荧光强度与半胱氨酸浓度（2μM¹0μM）有着良好的线性关系,半胱氨酸的检测限达到210 nM。通过紫外吸收光谱和荧光光谱、高分辨质谱（HRMS）结合时间密度泛函理论（TD-DFT）计算确定了探针NOF1对Cys的响应机理。此外,探针NOF1对人血浆中的半胱氨酸的检测具有良好的灵敏度和选择性,加标回收率在96.9%¹04%范围内。重要的是,探针NOF1已成功应用于活细胞、斑马鱼和小鼠中半胱氨酸的近红外荧光成像检测。其次,设计合成了近红外荧光探针RB-Phenyl diphenylphosphinate（NOF2）并用于过氧亚硝酸根的荧光成像。通过引入次膦酸酯基团[-P（O）Ph₂],设计合成了一个用于检测内源性ONOO^-的新型近红外荧光探针NOF2。探针NOF2响应ONOO^-后的最大吸收波长位于680nm,最大发射波长在近红外区为742 nm。探针NOF2对过氧亚硝酸根具有良好的选择性和灵敏度,线性浓度范围0⁴0μM,检测限低至400 nM。另外,通过高分辨质谱的测定以及结合时间密度泛函理论（TD-DFT）计算证实了NOF2对ONOO^-的响应机理。探针NOF2有着良好的生物相容性以及低细胞毒性,实现了活细胞和小鼠炎症模型中ONOO^-的荧光成像检测。