该纳米颗粒呈现内核 - 外壳结构，内核为 NaGdF₄:Yb/Tm，外壳则由 NaYF₄构成。在内核中，NaGdF₄作为基础的基质材料，其稳定的晶格结构意义重大，为掺杂其中的稀土离子 Yb 和 Tm 营造了稳定的栖息环境。Yb 离子在此扮演敏化角色，当 980nm 近红外激发光入射时，Yb 离子凭借自身特殊的电子能级结构，能够高效捕获光子能量，促使电子跃迁至高能级状态。随后，不稳定的高能级 Yb 离子迅速以非辐射形式，将吸收的能量准确传递给激活剂 Tm 离子。Tm 离子在接受能量后，内部电子在复杂的能级间发生一系列跃迁，成功启动上转换发光进程，进而发射出包含蓝光等多种具有独特光谱特性的光，这些光信号在检测和成像应用中可作为关键的光学标记。而外壳 NaYF₄并非可有可无，它紧密包裹内核，通过与内核的协同作用，进一步优化纳米颗粒的光学性能，让发光效率更稳定；增强其物理稳定性，抵御外界干扰；同时改善生物相容性，降低在生物体系中的排异反应，全方位拓展了纳米颗粒的应用潜力。