在各种生物成像探针中,光学探针由于能够跟踪或者检测生物体内细胞活动,从而达到早期的疾病诊断和后期监测治疗效果。与其它成像探针不同的是,基于荧光的光学探针具有操作简单、灵敏度高等优点。传统光学探针在生物领域的应用依然存在生物体自荧光导致的发光不稳定、组织穿透性较低、生物毒性较高以及较低的信噪比等的缺点,极大限制了传统荧光材料在生物成像领域的应用。近红外（NIR）发光长余辉纳米颗粒（persistent luminescent nanoparticles,PLNPs）作为一种具有较高的光学稳定性和化学稳定性、深层组织穿透能力及无生物组织背景发光等优良特征的新型发光材料的出现,在生物体成像领域引起了科研者们的广泛关注。此外,将PLNPs与其它模态成像造影剂如CT成像结合,可以形成高分辨率、高灵敏度的多模态活体成像平台,达到成像优势互补的效果,从而在疾病的诊断、治疗及监测过程获取更为精准可靠的信息,避免误诊误判。然而,目前有关PLNPs的尺寸、发光性能以及生物相容性等问题须进一步改善。所以,合成尺寸可控、生物适宜、发光强度高、余晖时间长的NIR-PLNPs仍是其在科研界发展道路上的极大挑战。针对以上问题,采用一步水热法合成了Zn1.4Ga1.97-2xO4:1.5%Cr,x In（ZGO:1.5%Cr,x In,x=0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%）NIR-PLNPs。该方法合成的ZGO:1.5%Cr,x In具有很好的分散性和很小的粒径分布（6～28 nm）。考察了In3+掺杂量对ZGO:1.5%Cr,x In PLNPs尺寸大小、余辉发光性能以及晶体结构的影响。结果发现通过调整In3+的掺杂量实现了尺寸和余辉发光性质的同时可控,当In3+的掺杂量为0.2%时,制得的ZGO:1.5%Cr,0.2%In PLNPs尺寸最小,平均粒径为13.79 nm,分散性最好,余辉发光性能最佳,在疾病的精准诊断、信息储存等领域具有潜在的应用潜力。ZGO:1.5%Cr,0.2%In PLNPs为尖晶石结构,具有良好的NIR余辉发光性能,余辉发光时间大于5 d,可通过LED灯再激发,并且可清晰记录1 h内储存的信息。未来有望对尺寸可控ZGO:1.5%Cr,0.2%In PLNPs进一步表面修饰,制备功能NIR长余辉纳米探针,应用于高效信息储存以及高信噪比、高灵敏度生物医学成像领域。为了丰富PLNPs的种类,分别共掺杂Pr3+,Li+,采用一步水热法,制备了系列Cr3+单掺杂的Zn1.4Ga2（1-x）O4:x Cr（ZGO:x Cr,x=0%、0.05%、0.25%、0.45%、0.65%、0.85%）PLNPs,考察了Cr3+对ZGO:x Cr PLNPs的发光强度的影响,优化了Cr3+的掺杂量;在最优Cr3+掺杂浓度下分别共掺杂Pr3+和Li+,获得小尺寸的NIR发光Zn1.4Ga2（1-x-y）O4:x Cr,y Pr（ZGO:x Cr,y Pr,x为最优Cr掺杂浓度,y=0%、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%）PLNPs、Zn1.4Ga2（1-x-y）O4:x Cr,y Li（ZGO:x Cr,y Li,x为最优Cr掺杂浓度,y=0%、0.05%、0.15%、0.25%、0.35%）PLNPs,分别考察了Pr3+和Li+掺杂量对ZGO:x Cr,y Pr PLNPs及ZGO:x Cr,y Li PLNPs尺寸大小、余辉发光性能以及晶体结构的影响。结果表明,最优Cr掺杂浓度为0.25%;Pr3+,Li+均能提升余辉发光性能,并且能够提高量子产率;Pr3+的引入能够实现PLNPs的尺寸可调,与In3+的共掺杂具有相似的结论,当Pr3+的掺杂量为0.15%时,制得的ZGO:1.5%Cr,0.15%Pr PLNPs尺寸最小,为8.56 nm;Li+的引入对PLNPs的尺寸没有影响,合成的系列PLNPs均为纯相的尖晶石结构。