【摘要】 多功能镧系掺杂上转换发光纳米颗粒(UCNPs)具有良好生物相容性、无毒副作用、无生物背景荧光干扰、易与其他材料结合等优势，在生物成像与检测、药物输送与释放、癌症诊断与治疗等领域有广泛应用。

多功能镧系掺杂上转换发光纳米颗粒(UCNPs)具有良好生物相容性、无毒副作用、无生物背景荧光干扰、易与其他材料结合等优势，在生物成像与检测、药物输送与释放、癌症诊断与治疗等领域有广泛应用。然而生物成像使用的纳米探针中，传统上转换发光纳米粒子大多数发射峰不在近红外区，更重要的是荧光效率低，阻碍了纳米探针进一步的应用。通过在UCNPs中掺杂金属Fe3+离子、稀土Yb3+/Tm3+离子调控上转换纳米材料的晶格，实现近红外区发射和上转换发光强度的增强，利用合成的多功能复合材料，开展了生物组织的UCL/MRI/X-ray靶向三模式成像研究。Fe3+离子掺杂UCNPs复合材料的制备及靶向官能团修饰研究。以上转换发射效率较高的NaYF4为基质，探究掺杂不同浓度Fe3+离子后对材料上转换荧光强度的影响。掺杂20%Fe3+离子的纳米材料，NaYF4:Yb3+，Tm3+，20%Fe3+(Y:Yb，Tm，20%Fe)，在980 nm激发光作用下，近红外区荧光发射强度较未掺杂Fe3+离子时增强了20倍。经Fe3+离子掺杂后荧光增强效率的机理探究表明材料中形成了Yb3+-Fe3+二聚复合体。核层材料表面包覆NaGdF4薄层后，弛豫率达3。51mM-1S-1，赋予材料良好T1核磁造影能力。生物医学成像结果表明:材料在20%Fe3+离子最佳掺杂浓度下具备高亮近红外区发射，为后续生物成像奠定了基础。(第二章)(2)UCNPs复合材料的肿瘤特异性靶向生物成像。肿瘤裸鼠在尾静脉注射纳米复合材料后，肿瘤部位的荧光聚集及强烈的MR信号说明材料可实现UCL/MRI/X-ray三模式生物成像。采用制备的无机Bi0。15Fe0。15-TiO2纳米基质激发时较Bi0。15Fe0。15-ZrO2纳米基质及传统有机DHB作基质时基质峰干扰小，效果更加显著，共检测到胡萝卜提取液中17种分子离子峰。IMS分析了胡萝卜内源性分子的空间分布。

 

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