中文摘要：

本项目基于课题组在稀土发光纳米粒子合成和半导体量子点生物荧光成像领域的前期研究基础，采用稀土配合物前驱体在高温混合溶剂中分解方法制备高质量的绿、红稀土荧光和上转换发光纳米粒子，通过无机SiO2壳层包覆、水溶性高分子聚乙二醇链（PEG）包裹和双功能团有机分子修饰实现稀土纳米粒子表面功能化、使其兼具水溶性、生物兼容性及特征发光，将纳米粒子与生物标靶识别分子（抗体）进行生物耦合连接，以稀土纳米粒子-生物标靶分子耦合体系为新型荧光标记材料，进行生物荧光成像实验研究。研究将重点解决稀土纳米粒子表面功能化及其与生物功能分子耦合连接问题，重点探索稀土荧光及上转换发光纳米粒子作为生物荧光标记材料在生物荧光成像中的应用。预计研发所得稀土荧光及上转换发光纳米粒子生物标记材料，将克服有机物荧光标记材料光稳定性差、易光漂白以及半导体量子点荧光标记材料高毒性的缺点，在生物荧光成像具有重要理论和应用价值。

结论摘要：

本项目采用稀土配合物前驱体高温分解法和溶剂热法，制备了高质量的稀土荧光和上转换发光纳米粒子，获得了具有优异发光性能的稀土荧光和上转换发光纳米粒子和一维纳米结构，提出了稀土发光纳米粒子的发光特性随掺杂离子和合成条件的变化机制，阐明了其发光机理及组成、结构、尺寸和形貌与其发光特性的关系，获得稀土发光纳米粒子和一维纳米结构相转变机理和形貌演化机制；开发了无机SiO2和高分子包覆修饰方法等有效的稀土发光纳米粒子的表面功能化方法，通过表面功能化构造，制备了基于稀土纳米粒子的新型荧光标记材料，提高了其水溶性、生物相容性和荧光特性，使其满足于生物荧光标记的要求；以稀土发光纳米粒子为生物荧光标记材料，初步进行了体外和活体生物荧光成像实验，基本获得了基于稀土纳米生物标记材料的成像强度、灵敏度和分辨率等特性。研究重点解决了高质量稀土发光纳米粒子的可控制备、表面修饰和功能化问题，重点探索了稀土发光纳米粒子作为新型荧光标记材料在生物体外和活体荧光成像中的应用。研发所得稀土荧光及上转换发光纳米粒子作为生物荧光标记材料，克服了有机物荧光标记材料光稳定性差、易光漂白及半导体量子点荧光标记材料毒性较高的缺点，为开发具有优异发光特性的稀土发光纳米标记材料提供了候选材料和实验基础及理论依据，在生物荧光成像领域具有重要理论和应用价值。