近年来，纳米材料的发展日新月异，已被深入应用到多种学科领域中，被称作本世纪最具前景的材料。生物纳米光子学则将生物医学、光子学和纳米技术相互结合，延伸了科学研究的新方向。其中，光学纳米材料由于具备了光学和纳米科技的技术优势，被广泛应用在生物领域的成像、检测和治疗中，成为生物纳米光子学的一个研究热点。光学纳米颗粒在生物成像方面具有光稳定性、生物稳定性和独特的光学特性等优势;在生物检测方面也有专一性高、灵敏度高且对活体损伤较低等优点;在生物治疗方面毒性低、操作精度和可控性高，是一类优秀的多功能材料。　　本论文主要综述了稀土上转换纳米颗粒(UCNPs)和金纳米颗粒(AuNPs)的结构性能、合成修饰方法和生物应用几个方面的内容，重点研究了Yb3+增强的UCNP@SiO2纳米复合体在成像和光控药物释放治疗中的应用以及基于AuNPs的高灵敏度过氧化氢检测方法两个课题，具体如下:　　1.基于稀土掺杂UCNPs的载药系统通常需要依赖应激的附加物，至今仍缺乏一种简单直接的控制方式。本文设计Yb3+增强的上转换核/介孔硅外层的纳米材料(UCNP@SiO2)，应用于连续的细胞成像、光热药物释放和肿瘤治疗。实验合成上转换核(NaYbF4∶2％ Er3+)后，在其表层包覆介孔二氧化硅，并在溶液中检测到其高效的光热效应。再将阿霉素(DOX)携载至颗粒上，并成功使用150mW和300 mW的975 nm激光控制药物释放。实验使用功率低至15 mW的激光（不能引起药物释放）对标记了UCNPs探针的Hela细胞进行荧光成像，同时确认了细胞对该纳米颗粒的摄入度。此后，使用300 mW的激光控制细胞中的UCNP@SiO2-DOX颗粒释放药物。实验中细胞活性检测和PI染色结果证明该条件能引起细胞活性严重下降。实验所合成的Yb3+增强的UCNP@SiO2在连续的生物成像和光热药物释放治疗有极大的应用前景。　　2.以2-吗啉乙磺酸(MES)为弱还原剂，建立了基于AuNPs的微量过氧化氢检测反应体系。裸眼观察下，H2O2浓度低于100μM的检测结果为蓝色，AuNPs团聚;H2O2浓度高于120μM的检测结果为红色，AuNPs分散。但是，该反应体系并不稳定，溶液颜色在加样后45分钟内迅速变化，且溶液的特征吸收峰570nm处的吸光度(OD570)在3小时内仍持续变化。实验使用GSH作为AuNPs的表面稳定剂，获得稳定的检测产物AuNPs溶液。利用样品的吸收光谱定量分析待测H2O2浓度，建立OD630/545与H2O2浓度间的线性方程，成功检测裸眼不能辨别的H2O2溶液的浓度。该检测方法反应体系灵敏度高，操作简单，为微量生物样品检测提供良好的平台。