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稀土发光材料因其独特的发光性质,在生物成像领域有着广阔的应用前景,目前已有稀土配合物和稀土纳米粒子用于生物成像的报道,但依然存在一些问题,如：稀土配合物用于荧光成像存在紫外光激发和易分解问题；稀土纳米材料易被巨噬细胞吞噬而导致在肝脾富集。本文从稀土配合物与稀土无机纳米晶两个方面出发,设计与合成了铕基稀土纳米材料用于检测、细胞和活体的成像研究,主要内容包括以下部分：1.可见光激发的铕发光纳米粒子用于高信噪比的活体荧光成像铕基的稀土发光材料目前的生物成像应用只限于在细胞层次,而未实现在活体小动物上的荧光成像。我们通过纳米限域效应,原位合成具有高负载率和光稳定的铱-铕双核配合物功能化的、水分散性Si02纳米体系Ir-Eu-MS N。通过与物理吸附方法比较,原位合成策略提供更高的铱-铕配合物负载率(43.2%)。Ir-Eu-MSN纳米体系在固态下发光量子效率高达55.2%,而且激发光谱红移至可见光区域(470 nm)。更重要的是,这个发光体系成功用于高信噪比(SNR=9.9)和低功率激发(5mW cm-2)的活体淋巴结荧光成像。2. Ir(Ⅲ)-Eu(Ⅲ)功能化的yolk-shell纳米材料用于次氯酸的时间分辨荧光检测在前面工作的基础上,我们设计合成了以铱-铕双核配合物功能化的介孔SiO2为核的yolk-shel1纳米体系,并载入次氯酸响应的有机染料Rbl,构建了具有时间分辨检测次氯酸的yolk-shell纳米探针体系(Ir-Eu-MSN@ysSiO2-Rb1)。该体系能够实现在复杂环境中(加入荧光干扰物)通过时间分辨技术检测ClO-,并成功用于活细胞内次氯酸的荧光成像示踪。3.小粒径稀土EuOF纳米晶用于活体单光子发射计算机断层扫描成像(SPECT)和X射线计算机断层扫描成像(X-ray CT)研究我们通过高温裂解法成功合成了放射性153Sm3+掺杂的、小尺寸(5 nm)PEG-EuOF:153Sm稀土纳米晶。通过体外的放化测试、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)分析和SPECT成像,表明PEG-EuOF:153Sm样品拥有长的血液循环半衰期(blood half-life (t1/2))为4.65 h,其主要代谢途径为肝胆排泄方式。同时,PEG-EuOF也应用于小鼠的淋巴结CT成像,拓宽了该材料的应用范围。最后,细胞毒性与活体毒性结果表明实验工作浓度的PEG-EuO F是低毒的,可以用于活体成像研究。