近年来，随着对纳米材料的深入研究，上转换纳米材料也得到迅速发展与应用。因此制备出发光性能优良的稀土上转换纳米材料，并利用发光共振能量转移原理，构建稳定且生物相容性优良的探针来检测生物体内重要的酶或离子，势必具有重要的意义和价值。本文采用共沉淀法合成核壳结构油酸包覆的上转换纳米粒子，并用配体交换法对其表面进行水溶性修饰。同时，对花菁染料进行功能化，使染料表面带上特定的基团，或者使染料结构发生变化后其吸收峰发生红移或蓝移。结合发光共振能量转移原理(LRET)构建染料-上转换纳米材料复合探针，实现对硫离子、三价铁以及谷胱甘肽S-转移酶的检测。主要的研究内容包括以下几个方面：
　　(1)采用共沉淀法，制备了发光性能优良的核壳结构油酸包覆的红区发光上转换纳米粒子NaGdF4:Yb,Er@NaYF4，并用四氟硼酸盐(NOBF4)材料对油相上转换材料进行水溶性修饰。利用染料IR775和间苯二酚反应，合成了特征吸收峰位于670nm的染料IR670。以上转换纳米粒子为供体，IR670为受体，基于LRET效应构建UCNPs-IR670复合探针。S2-可以破坏染料分子中双键，进而破坏了UCNPs和IR670之间的能量转移，据此建立了检测硫离子的方法，实现了对水中S2-含量的定量检测。
　　(2)采用共沉淀法合成了近红外区发光的上转换纳米材料NaGdF4:Yb,Tm@NaYF4,接着用NOBF4对该材料完成了水溶性修饰；以花菁染料IR806和谷胱甘肽(GSH)为原料，合成出IR806@GSH。根据LRET效应，两种材料可构建成复合探针UCNPs-IR806@GSH，当加入Fe3+后，由于Fe3+可以与染料分子表面的GSH发生氧化还原反应，从而抑制了LRET效应，使上转换材料位于812nm处的发光得以恢复，且随着Fe3+浓度的线性增加，荧光恢复的强度也呈线性增加。根据此实验原理实现了对血清中Fe3+的定量检测。
　　(3)采用共沉淀法制备了发光性能优良的上转换纳米粒子，接着用NOBF4对油相上转换进行水溶性修饰，获得生物相容性好的上转换纳米粒子。再用花菁染料IR806和谷胱甘肽(GSH)相互作用，合成IR806@GSH，根据发光共振能量转移原理，构建上转换-染料复合探针，当谷胱甘肽S-转移酶(GST)存在时，谷胱甘肽S-转移酶与谷胱甘肽的特异性识别作用，降低了能量转移的效率。基于此，建立了谷胱甘肽S-转移酶的检测方法，并实现了对血清和尿液实际样中GST进行定量检测。