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癌症的早期诊断是实现有效治疗的关键。具有荧光、磁性和放射性等功能的纳米材料可以实现肿瘤的标记和早期诊断。基于荧光纳米显影剂的荧光成像技术应用简便,可以实现肿瘤的定位,提高手术清除率。羟基磷灰石（HAP）基于其独特的晶体结构,可作为一种稀土发光基质材料。纳米HAP在细胞内酸性环境中表现出良好的可降解性。因此,稀土掺杂纳米HAP是一种生物相容、生物降解的荧光成像显影剂。目前的研究主要致力于增强其荧光,提高成像灵敏度。提高稀土含量或高温煅烧虽可改善荧光性能,但会带来细胞毒性和过大的颗粒尺寸。为避免上述问题,本论文基于稀土离子间能量传递机制,开展了稀土（REs）共掺杂纳米HAP（HAP:REs）的荧光增强研究。（1）基于共沉淀法,研究了REs组合、比例和温度对HAP:REs荧光性能的影响规律。结果表明,在Eu/Tm、Eu/Tb和Eu/Gd组合中,Eu/Gd共掺具有最佳的荧光增强效果。Eu/Gd共掺未改变产物的晶相组成,产物为片状纳米粒子（913×3060nm）;80℃合成的HAP:Eu/Gd,当Eu/Gd=2:1.5时,表现出最佳的荧光增强效果,相对单掺Eu样品（HAP:Eu）提高了约150%（394nm激发）。600℃煅烧后,样品整体荧光强度得到大幅提高,且Eu/Gd=2:0.5时表现出最佳的荧光增强效果,相对HAP:Eu提高了约60%,但煅烧造成了晶体团聚和尺寸长大。对于Eu/Gd共掺的荧光增强效应,273nm激发时,6PJ(Gd3+)能级与5HJ(Eu3+)能级间的能量转移起主要作用;394nm激发时,主要是Eu/Gd的合作上转换和连续能量转移的共同作用。（2）基于共沉淀法制备HAP:Eu/Gd所优化的Eu/Gd比例,又研究了溶胶凝胶法对HAP:Eu/Gd性能的影响。该法中,在450600℃较低温度下可以制备出稀土共掺的HAP纳米粒子。溶胶凝胶法产物在350nm激发下,主发射峰位于576nm,且与600℃煅烧的沉淀法合成产物（394nm激发,发射峰616nm）的荧光强度相当。该法制备过程中,存在的氧化还原反应所释放出的热量利于稀土离子向Ca（II）位置的扩散,主要处于反演中心。与沉淀法相比,虽然同样带来了颗粒尺寸长大和团聚,但该法可以更加精准控制产物元素比例。（3）对于沉淀法（80℃）合成的HAP:Eu/Gd纳米粒子,详细研究了其生物安全性、生物降解性能以及体内外的荧光成像能力。结果证实,HAP:Eu/Gd纳米粒子未造成溶血,对L02细胞未表现出毒性,在HepG2细胞内72h的降解率达到约60%,共培养4h后,可以被HepG2肿瘤细胞大量内吞、可实现细胞内荧光显影成像。体内实验证明（腹腔和尾静脉注射）,可以实现组织内荧光成像,但易被RES系统清除,集中于肝、脾等,故后续需进行表面改性降低RES系统清除率。