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稀土上转换发光纳米材料(UCNPs)是一类吸收长波长、低能量光子,发射短波长高能量光子的新型荧光探针材料,具有许多独特的优点,如优异的光学稳定性、高化学稳定性、低毒性,另外在近红外光激发下具有组织穿透能力深、对生物组织无损伤、近乎零背景荧光干扰、成像灵敏度高等诸多优点,在生物医学中有着广泛的应用前景。尽管稀土上转换发光纳米材料备受人们关注,但是关于其表面修饰、生物安全性以及在生物医学中的应用如多色成像、多模态成像和新型成像模式下的癌症治疗等诸多问题仍然是研究的热点和难点。 (1)通过水热法合成了一系列小尺寸的六方相NaGdF4:Yb,Er纳米粒子。透射电子显微镜和荧光光谱仪的测试结果表明,所合成的NaGdF4:Yb,Er纳米粒子不但具有一致的尺寸和良好的分散性,而且在980nm激光激发下有着很高的上转换荧光强度。并且调节Yb离子和Gd离子的掺杂比例,制备出来不同发光的纳米粒子,这种复合材料在980nm激光激发下可发出明亮的黄色色荧光。 (2)水热法一步合成Fe3O4/NaYF4:Yb,Er纳米棒。通过透射电子显微镜和X-射线衍射谱对样品进行了形貌和晶相结构的表征,数据表明复合材料是长~120nm、宽20nm的纳米棒,其复合结构是由大量Fe3O4吸附在NaGdF4:Yb,Er晶体上构成。荧光光谱分析表明,这种复合材料在980nm激光激发下可发出明亮的黄色色荧光,。与报道的磁性上转换复合材料相比,这种复合材料的磁性和荧光特性有明显的改善; (3)SiO2包覆法合成NaGdF4:Yb,Er/Fe3O4-SiO2纳米复合材料。通过电镜表征,我们发现该复合材料是由介质SiO2将Fe3O4和NaGdF4:Yb,Er包覆在一起而构成。该复合材料的尺寸为~130nm,;并且表现出良好的水溶性。但由于材料中存在过量的SiO2,这使复合材料之间产生一定的团聚。 (4)细胞毒性实验证实,NaGdF4:Yb,Er/Fe3O4-SiO2纳米复合材料,具有良好的生物相容性。