乳腺癌的发病率和死亡率在女性种群中位居前列,严重危害了女性的生命健康。目前,前哨淋巴结活检(Sentinel Lymph Node Biopsy,SLNB)是临床上诊断乳腺癌患者是否发生转移的主要手段,但它依然存在不足之处,如现有的示踪剂成像能力有限、缺乏理想的前哨淋巴结(Sentinel Lymph Nodes,SLNs)示踪剂,病理检测伴随着较长的检测周期等。针对以上两种临床问题,本研究致力于开发出具有稳定性强,分辨率高,生物相容性好的近红外二区(Near-infrared-II,NIR-Ⅱ)selleckchem显影剂,提高乳腺癌淋巴结的成像质量;在此基础上,缩短检测周期,实现对SLNs转移状态的实时、无创、准确鉴定。为实现以上研究目标,本论文从以下三个方面开展研究:1.通过结构优化设计合成了IR-FFCHP探针,作为水溶性S-D-A-D-S探针,其最大吸收系数ε为17selleckchem Q-VD-Oph.0×10~3M~(-1)·cm~(-1),水相荧光量子产率可达0.73%(以IR-FE在甲苯中的量子产率为3.1%,归一YEP yeast extract-peptone medium化计算)。相对于临床常用的ICG,IR-FFCHP探针具有优异的血管成像能力,成像时间和信噪比均大幅提高。同时,IR-FFCHP具有出色的肿瘤靶向能力,可作为一种良好的肿瘤显影剂。结合发射光谱不重叠的NIR-Ⅱb(Pb S/Cd S量子点或Er@Y-PEG)探针,能够在同一激发下实现肿瘤、SLNs的双色成像及荧光导航手术(Fluorescence-guided Surgery,FGS)。相对于当前SLNB中用到的蓝色染料或核素标记纳米粒子,成像质量得到了极大的提高,且具有较好的生物安全性。2.使用发光波长分别在1060 nm、1525 nm的Nd或Er掺杂的稀土纳米粒子构建了一种包含靶向部分与非靶向部分的NIR-Ⅱ比率荧光双探针。用叶酸修饰Nd-NPs作为靶向探针,用PEG修饰Er-NPs作为非靶向探针。鉴于靶向探针在健康/转移淋巴结中的富集程度不同。根据淋巴结中靶向/非靶向荧光强度比,在乳腺癌肿瘤模型中实现了肿瘤浸润前哨淋巴结的实时、无创诊断。我们针对28只荷瘤小鼠的比率成像诊断结果,结合临床金标准加以验证,证明比率荧光检测策略的准确率可达92.8%。与临床诊断程序的对比,证明我们开发的检测方法具有便捷,无创,周期短的优势。最后,采用四种不同的治疗方案处理经NIR-Ⅱ比率荧光双探针检测为未转移的小鼠,跟踪监测各组小鼠的预后数据,证明癌症早期未转移SLNs的切除是非必须的,同时揭示了该NIR-Ⅱ比率荧光双探针具备术中实时信息反馈,辅助制定治疗方案的能力。3.在上一章节的基础上,对NIR-Ⅱ比率双探针的成像能力及应用进行了拓展研究。通过与临床常用的NIR-I染料ICG,IR-800CW以及目前NIR-Ⅱ成像研究中性能比较优越的NIR-Ⅱ探针对比,验证了NIR-Ⅱ比率荧光双探针用于活体SLNs成像的能力与优势。对4T1足趾淋巴结转移模型的实验,证明NIR-Ⅱ比率探针独有的术中诊断的优势。此外,SLNs的离体及高倍数荧光成像,进一步说明该比率策略在多种状态下检测的有效性和可靠性。对肿瘤转移程度不同的SLNs进行了比率荧光成像,证明比率探针可区分炎症与转移性SLNs,并对SLNs的转移程度诊断提供帮助。对肿瘤生长过程中瘤周淋巴系统的研究,实现了大量新生淋巴管的荧光成像及腹股沟淋巴结转移状态的体内检测,验证了比率探针的多功能性。综上,本文制备一系列近红外二区双探针,并且有效开展了乳腺癌小鼠的前哨淋巴结成像、手术导航及无创检测,不仅实现了高对比度的活体成像,改善了成像质量,同时克服了单通道荧光检测的不足,为无创、精准、快速的淋巴结可视化检测研究提供了新思路。