毒品浓度的检测是临床和法医鉴定中的一项重要任务,旨在通过各种检测方法确定待定样本中毒品的含量。随着社会的发展,对毒品系统的要求不仅仅停留在定性检测,而是要求毒品系统能够实现快速、稳定、便携的毒品定量检测。上转发光材料通过光子的激发能够将低能量的荧光转换成高能量的荧光,具有荧光寿命长、发射峰窄、毒性低、抗斯托克斯频移和抗生物自发荧光的优势。因此,本文从已有上转发光材料出发设计并且制作了吗啡检测系统,使其更好的适用于吗啡检测领域。本文所设计的上转发光系统是一种光学生物传感器,它使用上转纳米粒子作为标记物,并且由免疫层析试纸条和上转发光分析仪组成。上转发光分析仪主要由光电测量系统、控制模块、算法模块和机械结构组成。通过测量上转免疫层析试纸条上上转纳米粒子的上转发光信号强弱和分布,从而确定待测样品中吗啡的浓度。本文首先介绍了上转发光纳米粒子和免疫层析试纸条的制备方法,研究了上转发光分析仪的工作原理和关键技术,设计并制作出了上转发光分析仪,对上转发光分析仪所采集的信号进行了处理,提高系统的灵敏度和稳定性。本文设计的上转发光系统具有较好的检测下限（0.1ng/ml）和较强的稳定性（变异系数CV%维持在6%以下）。同时,由于上转发光分析仪所采集到的数据受到噪声干扰,本文对灰度化后的数据进行二值处理和闭运算,将闭运算的结果与灰度化的数据做乘运算,有效的去处图像噪声干扰。利用自适应功能边界算法确定控制线和测试线荧光信号的起始点,并计算控制线和测试线上荧光强度的比值,从而确定待测样品中目标分析物吗啡的浓度。减小数据处理的误差,进一步提高系统检测的灵敏度和准确性。论文的主要工作如下:（1）研究了现有的吗啡检测方法,并提出了基于上转发光系统的吗啡检测方法。（2）研究了上转纳米粒子的制备方法。使用水热解法制备上转纳米粒子。利用超薄的m SiO2包裹上转纳米粒子（UCNPs）,形成核-壳结构的UCNPs@m SiO2具有良好的均一性、分散性和稳定性,同时保持强荧光发射,提高了试纸条的灵敏度和准确性。（3）研究了上转发光材料试纸条的制备方法。其中主要研究了夹心法和竞争法。针对吗啡分子比较小,利用夹心法不能够使吗啡与携带有上转发光材料的特异性蛋白充分结合,从而使检测结果不准确的缺点,本文制作了基于竞争法的免疫层析试纸条,该方法能够最大可能的标记待测物。实验证明,该试纸条具有较高的稳定性和可重复性。（4）完成了上转发光分析仪的设计,并实现了上转发光分析仪。其中该分析仪主要包括四部分,分别是光电检测模块、控制系统、算法模块、机械结构,该系统具有较强的稳定性,能够实现对吗啡的定量检测。（5）完成了图像数据功能曲线自动搜索算法的设计。图像采集产生的噪声对检测系统的检测结果具有负面影响,本文对图像数据进行降噪处理,并且对曲线进行平滑处理,最后利用功能曲线自动搜索算法确定功能曲线,解决了C/T难以计算的难题,使得检测的精度满足临床标准。