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通过合理的分子设计,合成了基于铱配合物的一系列磷光化学传感器,用于体外的Hg2+检测和活细胞的细胞核的特异性磷光成像;开展了一系列的稀土上转换发光纳米材料的生物应用研究,发展了多种表面功能化的稀土纳米材料的通用合成方法,提出激光扫描上转换发光显微术,搭建激光扫描上转换发光显微镜和上转换发光活体成像系统,开发出多功能的稀土纳米材料用于多模式生物活体成像,开发出稀土上转换发光纳米材料用于小鼠活体的高灵敏检测和近红外光触发的光控薄膜弯曲。相关工作在影响因子大于7的期刊上发表了32篇学术论文(包括1篇Chem.Rev.,3篇Chem.Soc.Rev.,6篇J.Am.Chem.Soc.,2篇ACS Nano,1篇Adv.Funct.Mater.,18篇Biomaterials,1篇Theranostics)。