本文综述了纳米材料的特点及其制备过程，重点阐述了sol-gel技术及其单分散SiO₂球的制备，介绍了稀土有机配合物的特点种类及其荧光性能，对比分析各类生物荧光标记物的优缺点，评述荧光标记物发展方向。在此基础上，利用sol-gel和stober等方法和技术，合成了掺杂稀土有机配合物DBM-Eu³⁺和PHBA-Tb³⁺的SiO₂纳米颗粒，并且在SiO₂纳米颗粒的表面包敷APS进行有机改性。应用紫外／可见吸收光谱、IR、TEM、荧光光谱等测试技术较系统研究了稀土离子掺杂浓度、合成条件等对稀土有机配合物掺杂SiO₂纳米颗粒形貌、尺寸和发光性能的影响规律。运用sol-gel的方法成功制备出掺杂DBM-Eu³⁺和PHBA-Tb³⁺的SiO₂纳米颗粒。TEM电镜显示，颗粒直径达到50nm，呈现了较好的分散性。掺杂EuCl₃和DBM的SiO₂纳米颗粒的激发光谱和发射光谱表明，DBM-Eu³⁺配合物已经在SiO₂纳米颗粒中原位合成，配体DBM吸收激发光能量后再将能量传递给Eu³⁺离子，导致Eu³⁺离子的荧光效率获得极大的提高，在手提紫外灯照耀下SiO₂纳米颗粒可发出强烈的红光。随着稀土离子掺杂浓度的提高，荧光强度逐渐增加，掺杂浓度达到5％后仍未产生发光浓度淬灭。合成温度和pH值等对荧光强度也有影响，随着温度升高，配合物的合成程度增加使其荧光强度增强，最佳反应温度在50℃。掺杂TbCl₃和PHBA的SiO₂纳米颗粒中，PHBA-Tb³⁺配合物也可有效合成，紫外灯照射下能够发出明亮的绿光。应用APS进行了SiO₂纳米颗粒的有机改性，实验表明，APS改性并不会显著改变SiO₂纳米颗粒的荧光性能，改性剂的加入仅仅是改善颗粒的表面性质，使之更容易与生物分子相结合。