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纳米材料具有许多优良的光物理、光化学特性,可将其作为荧光探针用于生物医学检测。纳米探针的发展与优化,极大地推动了生物学的发展,已广泛应用于生物医学检测等众多领域。其中荧光共振能量转移（FRET）检测技术,与功能型纳米探针结合,以在纳米尺度下揭示活细胞的动态及其光动力治疗表现尤为突出。基于FRET理论构建的纳米探针体系已成为用于物质检测和生物分子动态监测的常规方法,其光学非辐射过程为生物医学检测包括肿瘤早期探测和治疗提供了有价值的研究手段。本论文详细讨论了纳米材料的FRET体系及多光子激发FRET理论,实验验证了所构建的FRET体系稳定性好、毒性低等特点。实现了多光子激发FRET体系对MCF-7乳腺癌细胞及小鼠体内肿瘤的光动力治疗。本文的主要研究内容如下:1.基于FRET原理的FITC-CdTe体系对银离子的检测利用水相合成法制备CdTe量子点,通过对反应时间的调节获得不同尺寸的CdTe量子点,并对其进行相关物理表征。利用异硫氰酸荧光素（FITC）与CdTe量子点构建FRET体系,实现对金属离子的快速检测,检测极限可达4.2nmol/L。2.多光子激发FRET理论研究基于量子点材料的非线性光学特性,简要介绍了多光子激发FRET体系的过程,完善了FRET体系的生物应用。3.基于多光子激发ZnSe:Mn/ZnS-HA体系的FRET研究构建了基于ZnSe:Mn/ZnS量子点和竹红菌甲素（HA）的FRET体系,采用1300nm飞秒激光（脉宽为50fs）作为激发光源,实现了四光子激发FRET体系。并将该体系应用于MCF-7乳腺癌细胞的治疗中,发现当HA的浓度为1mM时,乳腺癌细胞的死亡率高达84.8%。研究结果表明,这种多光子激发FRET体系在生物医学领域有着广阔的应用前景。4.基于多光子激发CIS/ZnS-ALA体系的光动力治疗研究利用CuInS2/ZnS（CIS/ZnS）量子点和5-氨基酮戊酸（ALA）设计了一种新型的光动力学药物“CIS/ZnS-ALA耦合体”,实现了双光子及三光子激发下的荧光共振能量转移过程。实验结果表明,800nm和1300nm飞秒激光作用下,极低浓度的ALA仍可杀死60%以上的MCF-7乳腺癌细胞,更实现了小鼠体内的肿瘤治疗,且该体系无光照时几乎不对细胞造成损害,更适合用于临床应用。