细胞微环境（比如粘度,温度,线粒体膜电位等）和生物分子（比如酶,miRNA等）是影响细胞活性和生物体功能的重要参数,其异常的变化可能会严重影响细胞活性的状态,甚至导致疾病的发生。因此,对这些重要的生物参数进行实时监测可以实现相关疾病的早期诊断和及时治疗。目前常用的检测方法有比色法,电化学分析法和气相色谱法,但是这些方法很难对生物样本进行时空和非侵入性的检测。而荧光探针具有灵敏度高,响应迅速和易合成等优点,与荧光成像技术相结合可以实现生物体内原位且无损的目标物检测。通过以线粒体膜电位和miRNA作为细胞活性的生物参数,本论文设计了两种定位激活型的荧光探针用于细胞活性的监测与调控。线粒体膜电位（MMP）是衡量细胞活性的重要参数,其微小的变化可能会影响生物体的功能。由于传统的线粒体膜电位荧光探针面临光稳定性差,操作繁琐和不可逆性的问题,因此需要发展一种简便且精准的线粒体膜电位检测方法。为此,本论文设计了一种定位激活型的荧光探针Mito-Cy用于监测线粒体膜电位的变化。这种空间依赖型的荧光探针在线粒体和细胞核中转动受限促使荧光被激活,其在线粒体和细胞核中不同的荧光分布对应于不同的膜电位状态。在正常的膜电位状态下,荧光探针主要富集在线粒体中。随着膜电位的降低,荧光探针逐渐从线粒体迁移至细胞核,具体表现为细胞核中的荧光分布增加。当膜电位消失时,荧光探针主要分布在细胞核中。由于荧光探针具有操作简便,以及较好的光稳定性和灵敏度,这些优势有助于进一步监测细胞中可逆和可编程的膜电位变化。荧光探针在逻辑调控系统的成功运用,包括AND和OR逻辑门,表明了该探针在复杂的生物环境中具有普适性。miRNA与细胞的活性息息相关,其参与了许多生物学过程,包括细胞增殖,细胞分化和细胞凋亡过程。由于miRNA在细胞中的丰度很低,因此需要引入原位信号放大的方法对其进行准确定量。为了实现细胞活性的监测与调控一体化,本论文设计了一种定位激活型的CHA/BDPI@PLGA-FA纳米胶囊。纳米胶囊将CHA/BDPI组分靶向递送至肿瘤区域后,在内源性的miRNA驱动下发生催化发夹自组装并生成大量的CHA-AuI催化剂,级联催化荧光探针BDPI发生氢氨化反应,伴随扩增的荧光信号和高效的单线态氧分别用于细胞活性的监测与调控。因此,这种生物标志物激活荧光探针的生物正交催化系统提供了一种智能的策略用于探索细胞活性相关的催化转化过程,以及制定个性化的治疗方案。