【摘 要】
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上转换纳米材料是一种可以连续吸收两个或者多个光子,将低能激发光转换为高能发射光的新型发光材料,与传统的量子点和荧光染料相比,上转换纳米材料具有发射峰窄、无自体荧光、组织穿透性强、毒性低、对生物体损伤小等优异性能,使其在细胞成像、诊疗以及分子检测等生物领域有着广泛的应用。尽管上转换纳米材料具有诸多优异性能,但是控制合成高分散性、尺寸均匀且上转换发光效率高的上转换纳米颗粒仍然是当下研究的热点和难点。此
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上转换纳米材料是一种可以连续吸收两个或者多个光子,将低能激发光转换为高能发射光的新型发光材料,与传统的量子点和荧光染料相比,上转换纳米材料具有发射峰窄、无自体荧光、组织穿透性强、毒性低、对生物体损伤小等优异性能,使其在细胞成像、诊疗以及分子检测等生物领域有着广泛的应用。尽管上转换纳米材料具有诸多优异性能,但是控制合成高分散性、尺寸均匀且上转换发光效率高的上转换纳米颗粒仍然是当下研究的热点和难点。此外,油相中合成的上转换纳米颗粒表面通常被疏水性的OA或OM等配体所包裹,导致其不能直接在水溶液中分散,尽管配体交换、配体氧化、配体去除等多种表面修饰策略被提出,但是以上方法制备的水溶性纳米颗粒易团聚、发光强度低且通常不具备生物相容性,这都极大的限制了上转换纳米颗粒在生物领域的应用,所以设计高效、高质量的表面功能化修饰方法仍然是一个严峻的挑战。为了解决以上问题,本论文主要从以下三个方面进行研究:（1）通过调整稀土离子Yb3+掺杂浓度、控制壳层厚度来合成高分散性、粒径均匀以及荧光强度高的棒状上转换纳米颗粒（NaYF4:40%Yb3+/1%Tm3+@NaYF4:10%Yb3+）;（2）提供了一种简单、高效的上转换纳米颗粒表面修饰的方法,利用六聚组氨酸（6×His）对合成的新型核壳上转换纳米颗粒进行相转移,获得了高分散性和高稳定性的水溶性的上转换纳米颗粒（6×His-UCNPs）,通过调整6×His浓度、溶液pH以及UCNPs-OA浓度三个因素,获得了 6×His-UCNPs荧光强度最大的相转移条件;（3）通过静电吸附作用,以DNA-FAM为能量受体,6×His-UCNPs为能量供体,简单的构建了一个基于荧光共振能量转移（FRET）的上转换纳米探针（UCNP-FAM）,实现了对Dam甲基化酶浓度的定量检测。
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