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许多成像技术能够提供详细的肌体解剖与功能信息，它常常作为强有力的可视化工具用于疾病诊断。每一种成像方式具有各自不同的分辨率和信息内容。例如，磁共振成像(MRI)通过测量生物体系中水的质子弛豫过程而成像，是最强有力的、非侵入性的成像技术中的一种；荧光成像(FI)具有较高的灵敏性和分辨率，是生物医学应用中的一个重要技术；计算机断层扫描(CT)成像能够提供较高分辨的三维解剖图像，且具有较高的组织穿透性，是一种例行的医学成像方式。因此，为了多模式成像或者同步诊断与治疗，将不同成像模式结合起来是很必要的。在此，我们设计了一些多模式纳米探针并应用于生物成像：
(1)荧光磁纳米探针(Fe3O4(FITC)@SiO2-NH2)是通过二氧化硅壳层共包覆Fe3O4纳米粒子和FITC合成的，它具有较高的光稳定性、较高的染料装载量和可进一步修饰的表面氨基。该探针具备良好的水溶性、出色的荧光和磁性质，T2-弛豫和细胞荧光成像的研究表明它是一种合适的标记材料并在生物医学方面有潜在的应用。
(2)双模式纳米探针(β-NaYF4:18％ Yb3+，2％Er3+@SiO2-I/PEG)具有水溶性、低毒性以及出色的UCL和增强CT性质。值得注意的是，包括碘元素，探针中的稀土元素(Y，Yb，和Er)也显示出CT造影效果。此外，背景自荧光在活体UCL影像中没有被观察到。该探针具有双模式活体UCL成像和CT成像，可以作为临床诊断或者生物医学研究的一个很有前景的平台。据我们所知，这是首次报道β-NaYF4:18％Yb3+，2％Er3+@SiO2-I/PEG纳米探针作为双模式造影剂。
(3)具有NIR-UCL和T1-MRI和靶向性质的纳米探针(β-NaYF4:20％Yb3+，2％Tm3+-Mn3O4@SiO2-FA)被合成并在靶向双模式细胞成像和活体成像中有潜在的应用。