光动力疗法（Photodynamic therapy，PDT）通过光物理化学作用产生以单线态氧（Singlet oxygen，1O2）为代表活性氧物质来进行疾病治疗，具有选择性高、非侵入性和毒副作用小等优点，引起了科研工作者和临床医学人员的极大兴趣。因此，对 PDT 过程中细胞（或生物组织）内1O2产生和分布的灵敏检测，对于优化PDT疗效具有重要的意义。

在众多1O2指示剂中，1,3-二苯基二苯并呋喃（DPBF）基于其410 nm吸收峰强度随1O2而减弱的特性，且具有响应速度快和不产生1O2的优点，被广泛应用于光敏剂1O2产率的检测。但其在生理环境中溶解性差、荧光量子效率低，且极易发生光漂白，因此很少用于细胞内1O2的荧光检测。

图1基于FRET构建Off-on型可双光子激发的荧光纳米探针用于细胞内1O2的灵敏检测

为了克服DPBF的固有缺陷，中央民族大学理学院彭洪尚教授课题组提出了一种基于荧光共振能量传递（Fluorescenceresonance energy transfer，FRET）来构建“Off-On”型可双光子激发的荧光纳米探针，用于实时检测细胞内PDT中1O2的产生，如图所示。在纳米探针中，共轭聚合物poly(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)(PFO)和DPBF分别作为能量供体和受体。起初，荧光纳米探针PFO 的蓝光发射（441 nm）几乎完全被DPBF淬灭，因此处于Off状态; 但是当 DPBF 被1O2消耗以后，PFO与 DPBF 之间的FRET被阻断，PFO的荧光强度逐渐恢复，荧光纳米探针从而切换到了On状态。得益于共轭聚合物PFO具有超高的荧光量子产率和大的双光子吸收截面，该纳米荧光探针可以在800nm双光子激发下工作。这进一步提高了其光学稳定性，有利于对细胞或者活体内 PDT 诱导产生1O2进行长时间荧光监测。此外由于纳米探针的杂化基质具有良好的透气性和疏水性，氧气和1O2能够自由进出，而其他水溶性活性氧则与DPBF隔离，在很大程度上提高了探针对1O2的特异性和灵敏度，检测极限为353 nM。鉴于活性氧荧光探针分子一般具有稳定性差的特点，本工作通过FRET策略构建纳米荧光探针可提高其稳定性，并可实现荧光探测信号由弱到强的转变，为其他类型活性氧荧光探针的构建提供了有益的参考。