一氧化氮(NO)具有促肿瘤和抗肿瘤的双重作用。因此,实时体内成像和肿瘤NO动力学的量化对于理解NO在病理生理中所起的冲突作用至关重要。然而,目前的分子探针无法提供深层组织的高分辨率成像。我们设计了一种最大吸收超过1000 nm的光声探针,用于体内肿瘤NO动力学的高空间定量成像。该探针具有显著的灵敏度、选择性比率响应行为和良好的肿瘤靶向能力,有助于在微分辨率水平上对肿瘤进展过程中的NO进行比率成像。利用该显像剂,成功地定量了NO在肿瘤、肝脏和肾脏中的动态变化,确定了NO的基本浓度阈值约为80 nmol/cm3,这在NO在肿瘤中的“双刃剑”功能中起着至关重要的作用。此外,我们揭示了肿瘤中NO浓度与肝脏中NO浓度之间的反比关系,为肿瘤与肝脏之间可能的NO介导的通讯提供了初步的见解。