开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
一、拟研究的问题
半胱氨酸是一种常见的细胞内的氨基酸，在各种各样的生化过程中扮演非常重要的角色，包括生物催化[1]、信号传导[2]、蛋白质转换[3, 4]以及重金属结合[5, 6]等。半胱氨酸被认为是多种疾病的潜在标志物。细胞内硫醇水平较低或不足往往会导致各式各样的疾病，比如帕金森氏症[7-9]、阿兹海默症[8, 10]、心血管疾病[11]、肝损伤[12]、生长迟滞[13]、毛发褪色[14]、水肿[15]、以及皮肤损害[16]等。检测溶解状态的半胱氨酸有一些传统的经典方法，如高效液相色谱法[17]，或者毛细管电泳结合光谱或质谱检测器[18, 19]。这些方法都具有较高的检测灵敏度和技术成熟性，占有一定的优势。但是这几种方法依然有一定程度的局限性，耗时长、价格昂贵、检测步骤较为复杂。随着科学的发展和进一步研究，一种全新的荧光探针小分子检测方法逐渐发展起来。相较于传统的检测技术，荧光探针检测法拥有更多的优势：操作步骤更加简便、价格更为低廉、侵入力更小并且可以实时成像。因此。这种方法极大地吸引了更多的科学家和学者，使他们对荧光探针检测法有了进一步探索的想法[20, 21]。
近期，特异性检测半胱氨酸的荧光探针有了一定的研究进展。根据分子亲核性多样性以及和与金属离子结合亲和力的不同，设计出了通过不同反应机制合成的探针。例如裂解反应[22-24]、亲和取代反应[25-27]、与醛的环化[28-30]、迈克尔加成[31-33]以及共轭加成环化反应[34, 35]。
有一种特殊的分子，刺激响应性分子，可以在光[36, 37]、化学制品[38]、热[39]、电场[40, 41]等刺激物的刺激下做出回应，在两种或更多的状态中转换。在刺激响应性分子中，光触发的分子是最为有前景的，因为光作为刺激物，具有响应快、产物纯净无残留的优势[36, 37, 39, 42-46]。光响应分子在材料学[43, 45, 46]和药学[42]中已经有了非常广泛的应用，然而报道的光触发的荧光探针却很少。
双光子显微镜（TPM）已经成为在生物成像中非常重要且有效的光学仪器。它具有强大的组织穿透力、带来的光损伤较轻、很低的背景噪音以及允许更长的观察时间[47-49]。上述双光子显微镜的优点，使其吸引了很多学者和研究人员的注意，他们将双光子显微镜应用于检测体内小分子物质，例如活性氧（ROS）[50, 51]、活性氮（RNS）[52, 53]以及金属离子[54]等。
因此，我决定研究一种新型的单双光子荧光探针，使该探针在光催化下产生响应并对半胱氨酸产生特异性反应。
二、反应机制
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