近年来，稀土掺杂无机纳米晶在生物医学检测方面展现出巨大的应用价值，如何寻找新的基质材料来实现高效上转换/下转移荧光也是研究的热点之一。稀土掺杂溴氧化物结合了氧化物的高化学/热力学稳定性和溴化物的低声子能量的优点，是一类比较有潜力的新型生物荧光标记材料。　　在本论文中，以稀土醋酸盐和三溴乙酸为前驱体，采用改进的热分解法合成出单分散的四方相稀土掺杂LaOBr纳米晶，所合成材料为四方形纳米片，形貌尺寸均一，平均粒径为74.2nm，厚度为25.0nm。特别地，以Eu3+作为光学探针，采用低温(10K)高分辨光谱确定了稀土离子在LaOBr纳米晶中占据表面和晶格位点两个位置。其中，位于晶格位置的稀土离子的位置对称性为C4v，位于表面/近表面位置的稀土离子的对称性最高为C2v。另外，通过Ce3+和Ce3+/Tb3+掺杂LaOBr纳米晶，在353.0nm激发下实现了强烈的下转换发射，该激发波段能有效避开蛋白质在深紫外区的强吸收。进一步地，在980nm近红外光激发下，对LaOBr∶Yb3+/Ho3+，Yb3+/Er3+纳米晶的上转换光谱性能进行了系统的分析。值得注意的是，通过提高Yb3+的掺杂浓度，在LaOBr∶Yb3+/Er3+纳米晶中可以实现红绿比从0.1到300的转变，从而得到高纯的单色红光发射。最后，基于稀土掺杂LaOBr纳米晶优异的光谱性能，在进行水溶性改性后，分别将LaOBr∶Ce3+/Tb3+和LaOBr∶Yb3+/Er3+纳米晶应用到肿瘤细胞成像中，展示了其在生物标记领域很好的应用潜力。