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生物医学荧光成像需要小尺寸、高亮度发光纳米探针，[1-3] 而无机纳米晶尺寸越小，表面缺陷越多，发光越弱。本文发展了一种简单的原位Gd3+离子置换技术，在维持颗粒尺寸(11nm)形貌不变的前提下，使其上转换发光增强了近29 倍。[1]此阳离子交换法适用于不同形貌的小尺寸纳米材料的制备。经过表面修饰过的Gd3+-NaYF4：Yb3+/Er3+成功用于肿瘤细胞上转换发光成像研究。