由于纳米材料具有可控合成、易于表面修饰、可负载不同功能于一身等优势,因此,纳米材料已广泛应用于生物成像、临床诊断和治疗等领域。通过合理设计可以将不同的成像功能集成到一个纳米平台上,结合不同成像模式的优点构筑多模式成像探针,从而提供更全面更准确的诊断信息,追踪疾病的产生和变化过程,这对临床诊断和治疗是至关重要的。镧系上转换纳米粒子由于具有优异的生物相容性、粒子尺寸和形貌易于调控等优点,在临床诊断和治疗中具有潜在的应用前景。目前,MR和CT双模式成像探针的研究较为广泛,但仍具有共同的局限性即对细胞的分辨率都不够灵敏。将MRI、CT和光学成像结合可以解决这一问题,使合成的成像探针不仅具有优异的组织穿透能力,而且可以同时实现高分辨的三维组织结构成像以及分子与细胞功能成像。因此,本文选择了镧系纳米粒子作为基质,研究了一种适用于MRI、CT和光学成像三模态成像的探针。本文基于Gd的顺磁性、Yb合适的结合能（61 Ke V）及其丰富的能级和独特的4f电子结构,采用热解法通过控制反应温度合成了粒径均一的Na Yb F4:Tm@Na Gd F4:Yb-OA,通过配体交换法用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）进行表面修饰,成功获得了具有良好生物相容性的MRI/CT/NIR-NIR UCL多模式成像探针Na Yb F4:Tm@Na Gd F4:Yb-PVP。采用透射电子显微镜（TEM）、X-射线粉末衍射（XRD）、X-射线光电子能谱（XPS）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等表征手段对样品的组成、形貌进行了研究。用MTT法研究了成像探针NaYbF₄:Tm@NaGdF₄:Yb-PVP对HeLa细胞和4T₁细胞增殖的影响,当浓度高达500μg Yb/mL时,细胞存活率仍然能达到80%以上,表明了成像探针具有相对较低的细胞毒性;组织学评估实验结果表明了该成像探针不会导致生物体组织可见的炎症和病变。体外成像性能研究表明,成像探针Na Yb F4:Tm@Na Gd F4:Yb-PVP不仅具有优异的纵向弛豫性能（r1=3.58 m M-1 s-1）和显著的X-射线吸收性能（58.84HU L g-1）,而且成像探针Na Yb F4:Tm@Na Gd F4:Yb-PVP的NIR-NIR UCL的发光强度大约是常用上转换纳米粒子Na YF4:Yb/Tm的60倍。体内NIR-NIR UCL/MRI/CT动物实验结果显示注射Na Yb F4:Tm@Na Gd F4:Yb-PVP成像探针后,在肝脏和脾脏有明显的信号增强,表明了该成像探针具有优异的NIR-NIR UCL/MRI/CT成像性能,此外,体内MRI、CT肿瘤成像表明该成像探针可用于肿瘤检测。因此,Na Yb F4:Tm@Na Gd F4:Yb-PVP是一种有潜力的NIR-NIR UCL/MRI/CT多模式成像探针。