基于稀土荧光探针长寿命荧光特性而发展起来的高灵敏度时间分辨荧光生化分析技术已经在临床检测与生物技术领域得到了广泛的应用。在本学位论文的研究中,设计、制备和表征了数种新型的稀土荧光配合物和纳米稀土荧光微粒,建立了几种以新合成的稀土荧光配合物和纳米荧光微粒为探针的高灵敏度时间分辨荧光生化分析新方法。设计并合成了一种新型有机配位体-4’-（2”’-噻吩基）-2,2’:6’,2”-联三吡啶-6,6”-二甲胺四乙酸（TTTA）,TTTA-Eu3+的荧光量子收率可达0.15,荧光寿命1.284 ms,探讨了影响铕、铽与TTTA配合物发光的规律。利用TTTA-Eu³⁺为荧光探针标记链亲合素（SA）,对人血清中前列腺特异抗原（PSA）和胰岛素（insulin）的时间分辨荧光免疫测定表明,该方法最低检测下限分别为33 pg·ml^-1和44 pg·ml^-1,具有较高的精密度和准确度。利用反相微乳液法制备了表面带有活性氨基的硅胶包裹TTTA-Eu³⁺型和共价键合4,4’-二（1”,1”,1”,2”,2”,3”,3”-七氟-4”,6”-己二酮-6”-基）氯磺酰基-邻二苯基苯（BHHCT）-Eu³⁺型纳米荧光微粒。所制备的铕荧光纳米粒子形状规则,尺寸均匀,抗光漂白性能远优于铕配合物。其中共价键合型纳米粒子的荧光量子产率可达50%。将SA标记到纳米粒子上后,探讨了其在时间分辨荧光免疫测定人血清中甲胎蛋白（AFP）、癌胚抗原（CEA）和乙肝表面抗原（HBsAg）中的应用,最低检出浓度分别为85pg·ml^-1、1.9pg·ml^-1 和23pg·ml^-1,显示了较高的灵敏度、精密度和准确度,与已有的分析方法也具有很好的相关性,表明新方法具有很好的应用前景。 采用溶胶-凝胶技术,制备出了一种共价键合BHHCT-Eu³⁺的有机-无机杂化二氧化钛荧光纳米粒子,系统地研究了溶剂种类和EuCl₃ 浓度对荧光微粒的粒径和荧光寿命的影响。所制备的荧光纳米微粒的荧光量子产率达11.6%,荧光寿命在0.4 ms左右。这种纳米粒子也被成功地用于时间分辨荧光免疫测定。设计、合成和表征了一种新型铽荧光配合物单线态氧特异性荧光探针-N,N,N¹,N¹-[2,6-二（3’-胺甲基-1’-吡唑基）-4-（9’-蒽基）吡啶]四乙酸（PATA）-Tb³⁺,其与单线态氧反应生成内氧化物后,荧光量子产率增加20多倍,荧光寿命达2.76ms,用MoO₄（2-）/H₂O₂体系作为单线态氧源的最低检测限达10.8 nmol·L^-1,表明其可用于单线态氧的高灵敏度检测。