活性氧物种（ROS）可以用于癌细胞的杀伤,它们通过与DNA、蛋白质和脂质相互作用造成不可逆的损害,然而过量的ROS不可避免地引起肿瘤周围正常细胞死亡和组织坏死,并最终引起一系列与氧化应激相关的疾病,如肝脏受损。ROS目前被认为是对生物体最有害的物质之一。因此,涉及ROS的研究已成为生物学、生物化学和生物医学领域的重要研究课题。基于此,本课题由二部分构成,第一部分是高选择性和灵敏的双光子纳米探针用于活细胞或肝组织中的羟基自由基（·OH）的检测,第二部分是利用Au@CeO₂ NRs清除过多的ROS,保护正常的细胞。首先介绍第一部分,双光子成像由于其具有高空间分辨率,低光损伤和组织穿透深而具有明显优于一般单光子成像的优点。在此,我们基于上转换纳米颗粒（UCNPs）和亚甲基蓝（MB）之间的共振能量转移（LRET）设计了高选择性和灵敏的·OH纳米探针。由于MB的氧化损伤,可以通过UCNPs的荧光恢复来确定·OH的浓度。这种纳米探针可以利用双光子光作为激发光来监测活细胞或肝组织中的·OH,以实现高灵敏度和选择性。第二部分主要介绍了具有催化活性纳米材料的内在保护机制可用于清除过多的ROS而保护细胞免受损伤。金纳米粒子（Au）作为最常见金属催化剂之一,具有高的表面积与体积比可以最大限度地提高催化活性。二氧化铈（CeO₂）可以高效的分解过氧化物,广泛用作抗氧化剂。因此,在这项工作中,我们合成的生物相容性好、清除ROS能力强的Au@CeO₂ NRs,作为一种高效的PPT材料应用于癌症治疗中,高温诱导细胞死亡,同时减少治疗期间产生的ROS进而降低对正常细胞的毒副作用。