稀土纳米材料，综合了稀土材料的光学特性和纳米材料的小尺寸效应，在生物标记领域有广阔的应用前景。以六方晶型NaYF4为基质，稀土共掺杂的荧光材料是发光效率最高的荧光材料之一。但NaYF4本身在水中的分散性能较弱，而合成过程中使用的表面活性剂等物质更使其难溶于极性溶剂，阻碍了其生物应用，所以对NaYF4进行表面修饰十分重要。在本文中，首先低温油相合成了NaYF4基质材料并进行稀土掺杂，然后运用原位聚合法将三种水溶性高聚物聚丙烯酸(PAA)聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和聚丙烯酰胺（PAM）修饰到其表面。此外，为消除有机配体带来的荧光猝灭，本文在对其进行水溶性高聚物修饰之前先对其进行NaYF4无机壳层的包覆，合成了综合性能更佳的NaYF4∶Yb，Er/NaYF4/Polymer纳米复合材料。最后，选择了PAA修饰的纳米粒子，将其与癌胚抗原(CEA)抗体相连。本课题按照如下几个方面展开:　　首先，采用油水界面法在常温下制备了六方晶型的基质材料NaYF4纳米粒子，在此基础上掺杂稀土离子，然后在其表面进行NaYF4无机壳层的包覆，制备了上转换发光的NaYF4∶Yb，Er/NaYF4纳米粒子。对稀土发光材料用X射线衍射(XRD)，透射电子显微镜(TEM)，傅里叶变换红外光谱FTIR)和荧光光度计(fluorescencespectroscopy)进行表征。结果表明:NaYF4∶Yb，Er/NaYF4是粒径约12nm六方晶形纳米晶，且相比于NaYF4∶Yb，Er纳米粒子，其荧光强度大幅度增强，但是纳米粒子外部被表面活性剂油酸钠所包裹，有进一步表面修饰的必要。　　其次，采用原位聚合法将三种不同的水溶性高聚物修饰到纳米粒子表面:①采用过氧化氢和亚硫酸铁为引发剂制备了NaYF4∶Yb，Er/NaYF4/PAA纳米粒子(NPs)，结果表明当反应温度在0℃，丙烯酸单体含量为8.0wt％，反应时间130min时，纳米粒子微观形貌最佳，颗粒直径在约90nm。复合粒子在去离子水中的分散良好，能够保持45天不沉降，并且材料的荧光强度没有受到太大影响。②采用叔丁基过氧化氢和亚硫酸钠为引发剂制备了NaYF4∶Yb，Er/NaYF4/PVPNPs，结果表明当反应温度在60℃，乙烯基吡咯烷酮单体含量为12.0wt％，反应时间150min时，纳米粒子微观形貌比较对称，表面较光滑。颗粒直径约130nm。复合粒子在去离子水中的分散良好，能够保持13天不沉降，并且材料的荧光强度几乎没有发生改变。③采用过氧化氢和亚硫酸铁为引发剂制备了NaYF4∶Yb，Er/NaYF4/PAMNPs，结果表明当反应温度在0℃，丙烯酰胺单体含量为14.0wt％，反应时间250min时，纳米粒子微观形貌最佳，颗粒直径在110nm左右。复合粒子在去离子水中的分散良好，能够保持28天不沉降，而材料的荧光强度稍有减弱。　　最后，本实验还尝试了将NaYF4∶Yb，Er/NaYF4/PAANPs与癌胚抗原(CEA)抗体的共价结合，观察结合前后荧光强度的变化，用凝胶电泳证明它们的相互结合。结果显示，NaYF4∶Yb，Er/NaYF4/PAANPs确实已经和CEA抗体结合，并且结合后纳米粒子的荧光强度得到增强。因此，这可以证明NaYF4∶Yb，Er/NaYF4/PAANPs可以作为一种很好的蛋白质探针，用于标记抗体。