本发明公开一类近红外荧光染料、其构建的靶向成像剂、纳米载体和抗癌药物及应用。本发明所述近红外荧光染料与亲水性树状分子通过环境敏感键连接形成具有自组装能力的两亲性树状分子。亲水性树状分子以赖氨酸和精氨酸为骨架结构时，具有良好的肿瘤靶向性和穿膜性。两亲性分子还具有硝基还原酶响应性，能自组装成纳米脂质体或胶束或囊泡，用于基因和/或药物载体，所述载体在肿瘤微环境中解组装，释放基因和/或药物，以实现治疗目的。该两亲性分子还可在近红外光照下产生活性氧，可用于光动力治疗。所述分子在自组装前后和解组装后都是荧光淬灭状态，仅在肿瘤细胞硝基还原酶作用下才会产生荧光增强，且穿透能力更强，更精准。