细胞是构成生物体的基本结构和功能单位。细胞功能与活性氧（Reactive oxygen species,ROS）水平密切相关。生物体内ROS主要来源于线粒体,包括超氧阴离子(O₂^·-)、羟基自由基（·OH）、过氧化氢（H₂O₂）、单线态氧（¹O₂）、臭氧（O₃）、次氯酸（HOCl）、次溴酸（HOBr）、脂质过氧化物（ROOH）等。ROS维持细胞稳态,参与广泛的生理和病理过程,与信号转导、细胞分化、炎症、癌症、衰老及神经退行性损伤等密切相关。HOBr是一种重要的活性氧分子,与HOCl有着极为相似的物理和化学性质。在血浆中溴离子（Br^-）约是氯离子（C l^-）浓度的千分之一,内源性HOBr由Br^-和H₂O₂在嗜酸性粒细胞过氧化物酶（Eosinophil Peroxidase,EPO）催化下产生。故而,内源性HOBr含量远低于HOCl,为其检测带来很大的挑战。另外,HOBr具有强氧化性,在免疫防御和抗菌方面具有重要作用。HOBr表达紊乱与多种疾病的发生相关,包含类风湿性关节炎、心血管疾病、神经退行性疾病、肾病甚至癌症等。与其他生物检测技术相比,荧光显微成像技术具有灵敏度高、非侵入性、空间分辨率高等特点,是细胞内活性小分子研究的理想工具。其中,双光子荧光成像技术采用长波长作为激发光,具有组织穿透能力强、光稳定性好、细胞损伤小等优势。硒（Se）是人体必需的一种微量元素,具有抗氧化、拮抗有害重金属、抗癌等重要作用,已经用来构建检测硫醇、金属离子等荧光探针。本论文利用HOBr介导的硒与伯氨的成环反应,设计制备了两种含硒的HOBr双光子荧光探针,实现了对细胞内源性HOBr的荧光成像检测。具体包括以下两部分研究工作:（一）以苯并噻唑衍生物为荧光母体,通过Suzuki-偶联反应引入苯硒基醚,构建了HOBr荧光探针ABT-HOBr。ABT-HOBr与HOBr反应后形成Se=N键,抑制了探针的激发态分子内质子转移（ESIPT）过程,导致探针荧光淬灭。ABT-HOBr能够高灵敏、高选择性响应HOBr,并可用于细胞中内源性HO Br的荧光成像检测。（二）以萘酰亚胺作为荧光母体,连接氨基吗啉作为溶酶体靶向基团,以HOBr介导的硒与伯氨的成环反应为机制,制备了HOBr荧光探针NID-HOBr。该探针可以特异性、高灵敏响应HOBr,可以用于细胞溶酶体内HOBr水平变化的监测。同时,该探针还可以用于EPO活性的间接检测。