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稀土上轉(zhuǎn)換納米材料（UCNP）是以一種遵循反Stokes定律的新型發(fā)光材料，具有發(fā)射光譜窄、穩(wěn)定性好、發(fā)光強(qiáng)度高的光學(xué)特性，以及材料毒性低、熒光壽命長(zhǎng)、抗光漂白能力強(qiáng)等化學(xué)性質(zhì)。

近年來，隨著納米技術(shù)的迅速發(fā)展，UCNP在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮出重要作用，尤其在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中。文章簡(jiǎn)單介紹了UCNP的構(gòu)成，重點(diǎn)綜述UCNP在生物傳感、生物成像、腫瘤治療等生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的最新研究進(jìn)展，并對(duì)其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望。

UCNP通常由基質(zhì)、敏化劑與激活劑構(gòu)成。目前研究發(fā)現(xiàn)，以NaYF4作為基質(zhì)，Er3+、Tm3+、Ho3+離子對(duì)共摻雜的材料是UCL性能最好且最具潛力的UCNP。其合成方法主要包括水熱/溶劑熱法、溶膠凝膠法、熱分解法等。

其中，水熱/溶劑熱法和熱分解法因具有靈活控制晶粒生長(zhǎng)并且一次合成過程可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)納米材料的制備及表面修飾等優(yōu)點(diǎn)，是目前應(yīng)用最廣泛的合成方法。通過以上方法合成的UCNP通常由疏水性配體（油胺、油酸）封端，導(dǎo)致合成的材料水溶性和生物相容性差。

為了將UCNP更好地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，對(duì)其進(jìn)行表面功能化修飾尤為重要。主要方法包括配體除去、配體氧化、配體交換、表面硅烷化，以及兩親性聚合物包覆等方法。UCNP具有多個(gè)發(fā)射峰且發(fā)射譜帶窄，以及近紅外激發(fā)下顯示出低背景自發(fā)熒光的特性，使其特別適用于生物傳感的應(yīng)用。UCNP已被廣泛用于檢測(cè)各種生物變量（如溫度、pH值）。支持溫度傳感應(yīng)用的是波爾茲曼分布理論。

Er3+是常見用于溫度傳感的鑭系離子，Er3+在520nm和550nm處的UCL，分別對(duì)應(yīng)2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2能級(jí)躍遷，因此可以用來檢測(cè)溫度。
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