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目前，市场上主要的成像方式有三种，分别是光致发光成像，计算机断层扫描以及核磁共振成像，并且三者的成像特征也不尽相同。因为这三种成像模式具有不同的空间分辨率，不同的成像深度以及不同的成像模式，所以往往做这三种成像测试时，需要对探针进行的调试工作复杂繁多。于是，一种针对应用在生物体内，并且同时兼容这三种成像模式的通用探针以及相关研究被大家所期待。 在制备生物探针应用在生物体内时，在选材方面选定了四氟镥钠包裹四氧化三铁纳米颗粒，主要有以下几个依据。首先，四氧化三铁纳米颗粒具有超顺磁性以及磁距大等优点，使得未来更利于进行磁性操作;此外，四氟镥钠作为稀土纳米材料具有成为理想的生物探针材料特性，如量子产率高、原子序数大、光线吸收率高以及可以作为造影剂应用在计算机断层扫描当中等优秀性能。而之所以最后选择四氧化三铁做核，四氟镥钠做壳的结构，则是因为四氧化三铁对于光线的吸收强于四氟镥钠，把它包裹在内，才会有更加理想的上转换发光效果。 本论文围绕制备生物探针，具体内容包括以下三部分: (1)在合成步骤方面，因为过程复杂，所以没有使用一步合成法，而是五步合成法。首先合成四氧化三铁纳米颗粒，其次合成核壳结构的二氧化硅包裹四氧化三铁纳米颗粒，然后再包上外面的第三层羟基碳酸镥壳层，随后高温煅烧脱去最外层羟基形成氧化镥，最后合成四氟镥钠包裹四氧化三铁纳米颗粒材料。然而，通过五步合成法制备得到的生物探针尺寸约为330 nm，尺寸过大并不能很好的应用在生物体内，所以我们的研究方向也往控制合成不同尺寸生物探针这一方向转变，通过控制合成四氧化三铁以及尝试影响二氧化硅壳层的厚度来改变探针的尺寸，以此得到小尺寸的生物探针。 (2)在制备不同尺寸生物探针过程中我们发现，因为改变尺寸，我们利用和(1)中相同的合成步骤来合成四氧化三铁纳米颗粒时，需要添加修饰剂来优化纳米颗粒的形貌，并且通过改变乙二醇与二乙二醇的比例、丙烯酸钠与醋酸钠的比例来控制四氧化三铁的尺寸大小。并且当包裹二氧化硅的时候，改变正硅酸乙酯的量会对二氧化硅壳层产生影响，只不过只有当四氧化三铁尺寸很小的时候这种影响才会明显。并且，这种影响会随着四氧化三铁尺寸的增大而衰弱，继续提高正硅酸乙酯的量，二氧化硅很难再包裹在二氧化硅壳层上，而是附着在周围。所以控制合成不同尺寸的探针，研究重心主要在合成四氧化三铁纳米颗粒上面。此外，在包第三壳层的时候应避免高压环境，并且滴加氢氟酸的量也应控制。 (3)在检测阶段，四氟镥钠作为壳层表现为混相而不是纯相。而生物探针在130 nm左右时，表现出来的性能要明显好于其他几个尺寸，并且通过一系列测试验证了其作为生物探针应用在生物体内的可行性。