近红外二区（NIR-II，1000-1700 nm）荧光成像由于具有低的背景荧光和弱的组织散射，在活体深层组织的生物学研究和疾病评估方面具有十分重要意义。自2009年基于碳纳米管材料的NIR-II活体荧光成像以来，各种各样性能优异的NIR-II荧光团被相继开发，并广泛地应用于活体深层组织的荧光传感和成像。特别是，基于强度、波长或寿命变化的可激活NIR-II区荧光探针的开发，可进一步提高NIR-II荧光成像的灵敏度和分辨率。

氧化还原稳态对于生物系统的正常运作至关重要，生物体内氧化还原状态的改变与其生理和病理过程密切相关。生物系统的氧化-还原状态主要来自于活性氧（ROS）水平与活性硫（RSS）水平之间的平衡。目前，尽管已经有一些NIR-II荧光探针用于活体氧化-还原状态的评估，但几乎所有的这些探针都是基于NIR-II染料的结构破坏或保护基团的脱除而设计开发。因此，这些探针均表现出不可逆的传感机制，只能反映单一方向氧化或还原状态的改变。鉴于活体氧化-还原状态的可逆变化监测对生物体生理和病理过程的评估具有十分重要的意义，亟需开发一种可靠的策略来设计具有可逆氧化-还原响应的NIR-II荧光探针。

近日，湖南大学张晓兵教授团队的袁林教授和任天兵副教授等发展了一种新的NIR-II氧化-还原荧光探针设计策略，即利用强供电子基团1,4-二乙基-十氢喹喔啉吡喃对HClO和RSS的可逆响应，结合稳定的花菁三甲川骨架，制备一种HClO/RSS介导的氧化还原可逆NIR-II探针。相比于传统的花菁类NIR-II荧光探针，新构建的NIR-II探针NIR-II Cy3对大多数ROS和RSS均表现出显著提升的稳定性，因此能较为可靠地实现活体中HClO/RSS介导的氧化还原稳态的可逆检测。利用最佳探针NIR-II Cy3-988，作者不仅实现了急性炎症小鼠模型中的氧化还原环境和药物治疗效果的评估，同时还成功监测了小鼠肝损伤及修复过程氧化还原电位的可逆变化。

在该工作中，作者通过引入强供电子1,4-二乙基-十氢喹喔啉吡喃基团构建了一类新的三甲川菁骨架的NIR-II荧光团（NIR-II Cy3s）用于HClO和活性硫（RSS）可逆响应，并通过体内及活体实验证实该可逆响应过程。

首先，作者通过体外光谱实验证明了探针对活性氧和活性硫的可逆响应,同时通过质谱对其可能的响应机理进行了表征。

随后，作者在活体水平对探针的可逆响应性能进行了评估，利用NIR-II Cy3-988对炎症及药物修复过程氧化还原状态的变化实行监控，结合免疫荧光等证实了该过程氧化还原稳态变化，说明了NIR-II Cy3-988能够有效地监测该过程氧化还原状态的变化。

最后，作者利用NIR-II Cy3-988对肝脏损伤及修复过程氧化还原状态变化进行了可逆监测。在该工作中，作者通过理性设计将高稳定性三甲菁川骨架与活性氧/活性硫可逆响应基团有效结合，在病理过程实现了HClO/RSS介导的氧化还原环境的可逆检测。该工作为更多近红外二可逆荧光探针的设计开发提供了新方法和新思路。