发光成像因其检测灵敏度高以及活体-无损生物分析等优点，在生物、医学和环境等研究领域应用广泛。然而生物体自发荧光干扰是制约高灵敏检测的主要因素。采用传统的“延时发光”检测模式，或采用长波光激发-短波发光检测的“反斯托克斯” 检测模式，皆可有效避免生物自发荧光和生物组织光散射对发光成像的干扰。我们分别基于双光子激发稀土配合物和上转换发光稀土纳米粒子开发了稀土发光“标签”，实现了“反斯托克斯”和“延时发光”模式下的高灵敏发光成像，并综合运用这些技术研究纳米载药体及纳米塑料在活体生物中的原位、实时、无损检测。

（1）通过时间分辨双光子激发活体荧光成像技术实现了活体小动物体内纳米载药体的高灵敏度、大视场实时成像检测。</b>我们与北京大学合作者合作，研发出新型大视场、高灵敏发光成像装置，完全消除了激发光散射和生物自发荧光干扰，能够以1帧/秒的帧速对32*32 mm²视场内的活体小动物实施无损成像检测。

（2）开发了上转换发光时间分辨成像检测技术，实现了生物体内纳米塑料的高灵敏度成像检测。</b>我们合成了稀土上转换发光标记的聚苯乙烯纳米塑料颗粒，并利用稀土上转换发光纳米材料的发光特性，开发了高灵敏、大视场光学成像技术。该技术可以观测和研究极低浓度（ppb量级）的纳米塑料被藻类和水生小动物摄取后，在体内的分布和代谢时-空分布演化过程