本论文应用溶剂热法合成了上转换发光材料NaYF₄:Yb³⁺/Er³⁺。分别利用X射线衍射仪（XRD）,扫描电子显微镜（SEM）,透射电子显微镜（TEM）,红外光谱仪（IR）,荧光分光光度计（FL）等测试手段对材料进行综合表征分析。通过反复试验,成功合成了改性后的上转换纳米发光颗粒,并且应用到He La细胞的成像工作中。论文的具体研究工作如下:（1）以稀土硬脂酸盐为原料,采用步骤简单,操作方便的溶剂热法合成上转换发光颗粒NaYF₄:Yb³⁺/Er³⁺。为更好的应用于生物标记,确定了最佳反应条件:反应温度为120℃,反应时间为24小时,水和油酸的体积比为10:5。同时,实验探讨了螯合剂EDTA和柠檬酸对样品结构的影响。EDTA的加入,有助于样品从不稳定的立方相生长成为具有稳定结构的六方相,从而在低温下提高了发光性能。此外,本论文研究了掺杂离子浓度发生改变时对发光强度的影响,实验中,稀土离子浓度的最佳配比为Y3+:Yb3+:Er3+=78:20:2。（2）本实验采用两种方法对样品进行表面亲水性修饰:选取不同的亲水性聚合物PEI,PVP,PAA,PEG,制备得到的NaYF₄:Yb³⁺/Er³⁺表面分别包覆有氨基,羰基,羧基,羟基等亲水性官能团;利用Lemieux-von Rudloff试剂对油酸合成的样品进行氧化,将样品表面存在的不饱和C=C双键氧化为羧基,达到改性的目的。红外图谱表明两种方法都能成功在颗粒表面包覆亲水性基团。（3）将制备得到的表面包覆有亲水性基团的纳米发光颗粒进行HeLa细胞标记。实验探讨了不同改性材料和不同标记时间对成像效果的影响。结果表明利用强氧化性试剂氧化得到的表面包覆有羧基的材料在与细胞共同培养2个小时后,具有最好的成像标记效果。（4）实验进一步研究制备了具有核-壳结构的发光材料。在NaYF₄:Yb³⁺/Er³⁺的表面包覆一层同质活性物质NaYF4:Yb3+。包覆以后的样品,发光强度得到极大的提高。论文探讨了包覆时间,包覆层中Y和Yb离子比例对发光性能的影响。确定了最佳实验条件:当包覆时间为4小时,包覆层厚度15-25nm,包覆层中离子掺杂浓度比Y:Yb=7:3时,样品的发光强度最佳。