蛋白质是生物体的物质基础和生物功能的主要执行者,参与多种重要的生命活动过程,包括免疫应答、细胞代谢、增殖、衰老和分化等。为了保证生物体内的生命活动能有条不紊的进行,生物体内的生化反应以及生物分子都必须受到精确的调控。蛋白质作为构成机体最基本的生物大分子,与各种形式的生命活动紧密相关,大多数生物过程依靠蛋白质活性的动态、精准调控来执行特定的任务,而蛋白质活性失衡则可能会引发一系列疾病。因此,实时监测和调控蛋白质的活性状态,对许多相关细胞分子生物学过程的研究具有重要意义。然而,细胞中功能蛋白处于动态变化的信号通讯网络中,网络中存在多种干扰因素,这给蛋白质活性检测带来了巨大挑战。荧光成像技术具有无损、简便、可视化等优点,给蛋白质活性检测带来了新的机遇。小分子探针能快速高效地检测蛋白质活性,同时能对其功能进行调节,但存在特异性较低、脱靶较高等问题;基于基因工程的蛋白质探针,能时空分辨地提供蛋白质的活性信息,对蛋白质功能进行可逆的调控,但其制备过程耗时、复杂且无法对天然状态下蛋白质进行研究。因此亟需开发操作简便,直接针对活性蛋白质本身等的荧光探针,来推动蛋白质活性检测与调控研究的发展。核酸适体是通过指数富集的配体系统进化技术（SELEX）在体外筛选得到的,具有优异识别功能的寡核苷酸。它能同时集成抗体优异的分子识别能力以及核酸易于合成、易于修饰、可设计性高、可编程性好等化学特性,是一种颇具潜力的蛋白质活性检测与功能调控的分子探针。为了解决蛋白质活性研究领域所存在的问题,本论文基于核酸适体优异的分子识别性能,构建了一个通用的蛋白活性检测与功能调控平台,并成功实现了对活细胞中内源性蛋白质在细胞复杂通讯网络中激活过程的实时动态监测。同时利用核酸适体易于修饰的特点,引入光响应基团,构建了精准光激活的蛋白质活性调控探针,实现了对蛋白质的活性的高时空分辨调控。主要内容如下:在第二章中;我们设计了一个基于核酸适体的纳米探针,并对该纳米探针的合成进行了表征,对其制备方法进行了优化;同时考察了该探针的特异性、响应动力学及生物学稳定性。在溶液体系中证明了该探针具有检测靶标活性蛋白质的潜力。实验结果表明,该探针还具有合成简便、响应速度快、检测准确度高等优点,有望为蛋白质活性检测提供一个有力的分析工具。在第三章中;我们考察了该核酸适体纳米探针的细胞内在化能力,包括内在化的动力学以及溶酶体逃逸能力等。我们选取细胞内重要的信号分子蛋白NF-κB作为模型蛋白,通过对细胞施加不同的外部刺激实现该蛋白不同程度的激活,并成功将DNA纳米探针应用于活细胞内蛋白质活性的检测,从多个方面评估了核酸适体纳米探针检测细胞内源性蛋白质活性的能力。将核酸适体组与随机序列组进行对比,证明了适体纳米探针的特异性,并对比考察了其与传统的免疫荧光方法的优缺点。在第四章中;我们通过碱基互补配对引入互补链（锁链）对核酸适体功能进行锁定,在锁链上修饰光响应基团PC linker,当施加UV光照后,锁链被切割,核酸适体的功能得以恢复,进而实现对蛋白质活性高时空分辨的调节。此外,通过免疫荧光考察活性蛋白质在细胞内的位置信息,证明该DNA纳米平台能有效调控细胞内蛋白质的空间分布。并通过对NF-κB蛋白相关下游信号的检测,证明该纳米调控平台能有效的调控蛋白的功能。