生命科学的飞速发展使生物标记技术日益受到重视,寻找理想的的标记物成为研究的热点。常用的标记物如有机染料、量子点等,由于激发光源的高能量常引起生物体的自身荧光,检测灵敏度较低。稀土掺杂上转换发光纳米材料的出现解决了这一问题。与传统的荧光标记物相比,上转换发光纳米材料用红外光激发,对生物体损伤小且不会引起自体荧光。另外,这种材料还具有发光强度高、毒性小、稳定性好等优点,在生物标记中有着广泛的应用前景。近些年来,离子液体以其优良的绿色特性和良好的稳定性引起人们关注。离子液体能溶解多种无机物、有机物,在合成中如以离子液体为反应介质或原料,可以减少挥发性有机溶剂的使用,降低对环境的污染。因此,以合适的离子液体为原料、模板和共溶剂,合成稀土掺杂的氟化物上转换纳米材料,并用于生物标记,对于探索新的合成路线具有一定的学术意义和应用价值。本项研究以1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim][BF4])为F源、模板和共溶剂,采用水热法合成了YF3:Yb,Er上转换纳米颗粒,采用水热法和溶剂热法合成了β-NaYF4:Yb,Er上转换纳米颗粒,探讨了反应原理,对粒子进行了粒径、晶体结构、荧光光谱等表征,考察了反应条件对纳米颗粒发光性能、晶体结构的影响。结果表明采用溶剂热法合成出的p-NaYF4:Yb,Er上转换纳米颗粒平均粒径35nm,在水中分散性良好,表面包覆有氨基,无需修饰可直接用于后续的生物应用。将溶剂热法合成的氨基修饰的NaYF4:Yb,Er上转换纳米颗粒与叶酸偶联,利用叶酸与HT-29细胞表面叶酸受体的特异性结合实现细胞标记。此标记方法具有良好的特异性,并且无自体荧光的干扰。将三种不同合成条件下制备的NaYF4:Yb,Er上转换纳米粒子与秀丽隐杆线虫共同孵育,实现了线虫的活体成像。考察了粒子浓度、粒径、表面包覆物、孵育时间等因素对线虫活体成像的影响。结果表明,在一定范围内,粒子浓度越高,孵育时间越长,线虫对纳米粒子的吞噬量越多；线虫对粒径较大的纳米粒子吞噬较少；线虫对表面包覆不同基团纳米粒子的吞噬情况无明显区别。通过考察吞噬纳米颗粒一段时间后线虫的成活情况,验证了NaYF4:Yb,Er上转换纳米粒子的低毒性。