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在目前治疗癌症的方法中，光动力治疗(PDT)相比于其他治疗手段（如放射疗法、化学疗法等）具有花费低廉、高效地识别性和靶向性以及副作用低等特点。光敏剂(PSs)、有效的光源及生物组织周围的氧是一个光动力治疗体系中所不可或缺的三个部分。在治疗过程中，当PSs受到合适波长光源的照射后就会被激发并将能量由PSs转移至周围的氧分子，同时产生单线态氧，单线态氧是具有很高活性的物质，对癌细胞具有很强的杀伤作用的同时并不损伤周围的正常组织，因此，PDT作为近些年来治疗癌症的新兴治疗手段越来越受到人们推崇。 目前，限制PDT大规模应用于癌症治疗的因素主要在于生物体组织对于光源的吸收和散射作用，因此，提高PDT在生物组织内的穿透深度以达到病灶部位是该方法治疗癌症的关键。为了解决上述问题，第二代光动力治疗PSs应运而生。该类PSs的吸收波长通常位于600-700 nm的近红外区域，生物体内部的穿透深度较紫外/蓝光激发的光动力PSs有明显地提高。正因如此，尽管一些PSs对于癌细胞可能具有很高的光动力活性，由于生物组织穿透深度较差(≤1mm)，治疗功能常常被忽略。例如，竹红菌素甲素(HA)对于多种癌细胞都具有很好的光动力治疗活性且细胞晴毒性较低，但由于属于紫外/蓝光激发的PSs，因此大大地限制了其在光动力治疗领域的应用;此外，HA属于脂溶性分子，在水溶液中的溶解性较差，直接应用于生物体内易造成HA在血管内的聚集。为了将HA应用于生物体内，并开发其作为光动力药物治疗癌症的用途，因此很有必要将HA的激发波长移动至近红外区域。 由镧系元素掺杂的上转换纳米材料(UCNPs)为上述设想提供了可能性。UCNPs是一种可以通过多光子吸收过程将近红外光有效地转化为可见/紫外荧光的纳米材料。不仅如此，如果将UCNPs作为HA的载体，在吸收近红外光后发出短波荧光，继而通过荧光共振能量转移作用(FRET)传递到HA，从而激发单线态氧的形成，这样就有可能实现由近红外光作为激发光源的光动力治疗过程。此外，基于油/水两亲性的UCNPs较易得到;处在纳米尺度的UCNPs对于癌细胞具有很强的被动靶向能力，因此该材料是负载HA进行光动力治疗的理想选择。 在本文中，我们首次合成发射蓝色上转换荧光的NaYbF4∶ Gd，Tm@NaGdF4上转换材料作为药物HA的载体进行癌细胞的光动力治疗研究。该UCNPs发射的波长为450-475 nm的蓝色上转换荧光恰好与HA在紫外光谱中的吸收相吻合，因此，通过FRET过程，体系可以产生大量具有活性的单线态氧，因而光动力治疗过程能够有效地进行。研究中癌细胞的成活率由细胞光/毒性及活/死细胞染色法得到。此外，由于UCNPs中含有Yb3+和Gd3+，该材料可以同时作为MRI和CT两种医学成像手段的造影剂。因此，这种由近红外光激发的上转换材料为以短波作为激发光源的PSs光动力治疗提供了一个可供借鉴的思路。