荧光探针具有灵敏度高、选择性好、响应速度快及非破坏性等优点，结合激光扫描共聚焦荧光显微镜技术，可实现活细胞及组织内重要活性物质的实时原位、非损伤、高时空分辨率的成像检测。还原型谷胱甘肽(GSH)和氢离子(pH)作为活细胞内重要的小分子活性物质，在生理病理过程中具有极其重要的作用，因此，实现对它们在活细胞内的特异性检测具有重要的意义。在本论文中，通过分子设计构筑了可用于检测GSH和pH的荧光探针，并研究了其在活细胞内的成像。主要研究内容如下:　　(1)设计合成了一种半花菁染料水溶性荧光探针probe1，该探针可用于水溶液中和活细胞线粒体内GSH的比色比率检测。probe1含有两个反应活性位点，可分别与GSH上的巯基和氨基发生亲核取代反应及醛胺缩合反应，生成波长更长的类花菁染料。实验结果表明，通过吸收和荧光光谱，可实现对GSH在1.0-15.0mM浓度范围内的比色、荧光比率检测，检测限分别为21.13和24.16μM。进一步的细胞实验表明probe1具有细胞毒性小和光稳定性好的优点，可用于活细胞线粒体内GSH的比率成像检测。　　(2)基于香豆素（Coumarin）和荧光素(Fluorescein)优异的光物理性质，设计合成了两种CF荧光染料(CFE和CFH)。通过研究其吸收和荧光光谱发现香豆素的引入使荧光素的斯托克斯位移增大且发射波长范围变宽，同时，CF荧光染料对pH在4.0-7.4范围内具有快速、灵敏的响应性。细胞实验表明CFE具有良好的细胞渗透性和非常低的细胞毒性，并且可用于检测活细胞线粒体内pH的变化。