蛋白质和生物活性小分子对于维持人体正常生命活动具有重要意义。蛋白质翻译后修饰在调控蛋白质功能方面起着重要作用,几乎参与生命活动的所有进程。其中蛋白质磷酸化是调控蛋白质的性质与功能的最常见、最基本的机制。生物活性分子如H+对于维持人体的酸碱平衡、调节生命活动和维持生理健康具有重要作用,与疾病的发展发生密切相关,因此,研究疾病过程中蛋白质磷酸化水平和pH变化对了解疾病机制、诊断和药物筛选具有重要意义。基于此,本文基于金属-有机框架（MOF）构建了两种类型的纳米荧光探针,分别实现了蛋白质磷酸化水平比率荧光成像和蛋白质磷酸化水平与pH的同时检测与成像分析。结合双光子成像,探针成功用于动脉粥样硬化大鼠的蛋白质磷酸化水平的原位荧光成像和结肠炎小鼠模型中蛋白质磷酸化水平和pH水平的活体原位荧光成像。该研究为揭示磷酸化和pH相关信号通路探究疾病机制研究提供了新的方法。具体工作如下:1.以锆金属离子为活性中心,以卟啉分子和荧光纳米团簇Wool-Balls为荧光团,构建了蛋白质磷酸化识别比率荧光探针,实现了对动脉粥样硬化大鼠体内蛋白质磷酸化水平比率成像分析。通过活性中心Zr（IV）与磷酸根的特异性相互作用实现磷酸化位点的特异性识别,利用卟啉分子和荧光纳米团簇Wool-Balls为荧光团的FRET原理,构建了对磷酸根特异性识别的比率型纳米探针。利用动态光散射DLS、TEM、XPS、XRD对材料的形貌和元素组成进行了表征。利用BSA修饰到纳米探针的表面,提高了探针的生物相容性。最后,通过双光子成像将荧光探针成功应用于动脉粥样硬化大鼠的蛋白质磷酸化水平的荧光成像,实验结果发现动脉粥样硬化大鼠的蛋白质磷酸化水平低于正常大鼠,该研究为进一步揭示磷酸化通路及相关疾病机理提供了新分析方法。2.肠道内pH的变化与肠炎的发生密切相关,而蛋白质磷酸化水平的异常与炎症的发生发展相关。基于此,我们构建了基于MOF的纳米荧光传感器PCN-NP-HPZ,实现了pH水平与磷酸化水平的同时检测与成像分析。PCN-NP-HPZ以Zr（IV）为金属结点,通过锆与磷酸根的特异性配位作用实现了对磷酸化水平的检测,将NP-HPZ与MOF通过超分子作用结合,通过pH敏感的哌嗪基团实现了对H+的特异性检测。利用荧光相应研究了纳米传感器对磷酸化位点和pH的识别性能。最后,我们将该荧光探针成功的应用于结肠炎小鼠模型中结肠部位磷酸化水平和pH水平的活体原位荧光成像及血液中磷酸根及pH水平的检测。该研究为临床有效评估结肠炎疾病的发生提供了新方法。